Per començar...

Farem un baròmetre que ens ajudarà a saber el temps que farà en les properes hores.

Aquest és el baròmetre que realitzem a classe. Utilitzem i manipulem diversos materials i el reciclatge es té en compte en tot el seu procés. Aprofitem per estudiar algunes de les diferents variables que es poden donar en la seva realització. És important que el concepte de variable sigui assolit per l'alumne com un element a tenir en compte en qualsevol procés tecnològic. L'estudi de les diferents variables que intervenen en el seu funcionament fa possible la seva aplicació en el món científic: temperatura, resistència, fregament, elasticitat, dilatació, transmissió de moviment, pesos, diàmetre, gruix... A nivell tecnològic la necessitat de seguir un procés de muntatge a partir d'esquemes (projeccions, acotacions, disseny d'objectes), previsió de material..., la necessitat d'ordenar i guardar el material en un lloc concret...

No es tracte d'un baròmetre molt fiable ja que necessita graduar-se de manera que la temperatura ambient del lloc on es construeix es mantingui dins un marge de temperatura poc variable i que es correspongui a la temperatura mitjana del lloc on pensem guardar-lo. En cap cas s'ha de posar a l'exterior de l'habitatge com molts alumnes creuen.

Una qüestió: Una experiència realment interessant consisteix (un cop estigui acabat !!!) en escalfar amb les mans (com si l'agaféssim). Succeeix que... Elabora algunes hipòtesis (possibles respostes). Després, comprova-ho !!!

Més info del fenomen físic: L'agitació tèrmica.

EL BARÒMETRE: UNA MICA D'HISTÒRIA.

La invenció del baròmetre tingué el seu origen en una disputa científica sorgida a Itàlia durant el període del Renaixement, sobre la impossibilitat de que les bombes aspirants (mecanismes per treure aigua) no poguessin fer pujar l'aigua més enllà d'un nivell. Galileu, incapaç d'explicar el motiu, argumentava que era degut a que el pes de l'aigua era massa gran. Un deixeble de Galileu, Evangelista Torricelli, no va quedar satisfet amb aquesta resposta. Va portar la seva intuïció a omplir un tub prim de vidre amb mercuri, tancat per un extrem. L'introduí per l'altre extrem del tub (el que no estava tapat), dins d'una cubeta, plena també de mercuri, tapant la boca amb el dit. En destapar, observà com el mercuri (símbol químic: Hg) va baixar uns centímetres. Estava clar: la pressió atmosfèrica actuava sobre la superfície de la cubeta i no deixava baixar el mercuri del tub. S'havia igualat la pressió que feia el mercuri contingut al tub amb la pressió exercida per la pressió atmosfèrica a la superfície de la cubeta.

Quedava així demostrada l'existència de la pressió atmosfèrica e inventat, en la seva forma més primitiva, l'aparell capaç de mesurar-la.

Una pregunta pels supercervells! Què passaria si en comptes de fer-lo amb mercuri ho féssim amb aigua? Per què? La resposta és (selecciona el text invisible que hi ha al requadre amb el ratolí per veure'l):

I QUÈ PODEM DIR DE L'AIRE?

L'aire que envolta a la Terra se l'anomena atmosfera . L'atmosfera és una capa d'aire que envolta el nostre planeta. Té aproximadament uns 800 km d'altura. i està composta per diversos gasos. Haurem de tenir present que els gasos estan formats per mollècules i aquestes per àtoms i que, encara que el pes d'un àtom sigui molt petit, la suma de milions i milions d'àtoms o molècules poden donar un pes enorme. Amb els 800km d'aire suportem un pes molt gran (500 kg, aproximadament). Pensaràs que és impossible ja que si poses la mà amb el palmell cap amunt no notaràs res...però és que l'atmosfera també actua des d'avall i, per tant, s'anul.la la força. Les següents imatges t'ajudaran a comprendre millor aquest fenomen.

El nostre baròmetre el que fa és anar equilibrant la pressió interior amb l'exterior i ho fa amb l'ajut de la membrana -globus-. Observa que quan s'escalfa, augmenta el volum sortint una mica cap a fora. Si el col.loques uns minuts a la nevera, veuràs l'efecte contrari. És per això que el baròmetre s'ha de col.locar en un lloc que la temperatura ambiental oscil.li el menys possible. És una variable, la temperatura ambiental, tan important que pot deixar el nostre baròmetre sense cap tipus de fiabilitat.

ANEM A FER UNA EXPERIÈNCIA.

A casa podries fer la següent experiència. És molt fàcil de fer. Només cal que ho facis sobre la pica o banyera per evitar possibles problemes. El vas ha d'estar ple del tot, sense bombolles, amb aigua i el paper pot ser un tros de foli. Un cop feta l'experiència, quina explicació li pots donar? Si vols, pots repetir l'experiència fent un forat molt petit al paper. Ara què passa? Perquè?

I COM FUNCIONA EL NOSTRE BARÒMETRE?

El nostre baròmetre té l'inconvenient de que no pot aïllar una propietat física que tenen els gasos: augmenten el volum que ocupen per l'efecte d'un tipus d'energia: la calor. Contràriament, una disminució de l'energia provocaria disminució de la temperatura i es reduiria el volum del gas. Aquesta propietat no és específica només dels gasos.

Si aconseguíssim una temperatura constant pel baròmetre, un cop ben graduat, tindríem un aparell força fiable. També tenim una solució, la que utilitzen els baròmetres comercials amb membrana. Dins de la membrana, que és de metall, se li ha fet el buit. Si no hi ha quasi aire, difícilment pot augmentar o disminuir per l'efecte de la calor.

Els baròmetres tenen dues aplicacions, bàsicament, una és la de la previsió del temps meteorològic (el que fem a classe) i l'altre, prèviament adaptat, per mesurar l'altura. Imprescindible en els vols. I ara una qüestió pels experts! Observa el dibuix i explica com pot sortir el líquid de l'interior polvoritzat ? La resposta és (pensa una mica !!!). Per llegir selecciona el text amb el ratolí (botó esquerre) que hi ha dins el requadre.

Els esprais que tenim a casa, també funcionen així? I aquelles ampolletes de plàstic que hem d''estrènyer perquè surtin els líquids polvoritzats?

PASSOS A SEGUIR PER A LA REALITZACIÓ DEL BARÒMETRE.

Construcció d'un indicador. Dissenyar un indicador que té la forma de semicercle. S'ha de ser original. A partir de dissenys fets a mà alçat, buscarem el millor. El farem a net tenint en compte que el diàmetre no ha de passar de 45 mm. Enganxarem el paper en una cartolina per donar-li més consistència i plastificarem la part de davant.

Estructura i suport del mecanisme. Farem, sobre fusta de marqueteria, dos dibuixos de 30 x 15 mm a llapis i un de 10 x 15 mm. Els tallarem amb la serra de marqueteria elèctrica i a continuació els polirem.

Farem dos forats de 3mm amb el trepant a les fustes de 30 x 15 mm a 5 mm d'un extrem curt i centrat.

Enganxarem amb cola blanca de fuster i, un cop sec, pintarem amb pintura al dit (plàstica).

Passarem un clau pels dos forats i en el cap d'aquest hi enganxaren, amb cola, una fletxa que prèviament haurem fet amb cartolina. També és important el seu disseny.

Enganxarem tot aquest conjunt en el centre del pot de vidre. Un cop sec, haurem de passar un fil de cosir amb una femella al seu extrem i fer-li donar cinc voltes, com a mínim, al clau. Les voltes s'han de fer de manera que, un cop fet, en estirar cap amunt, la fletxa giri en sentit contrari a les busques (agulles) del rellotge.

Enganxarem el fil al globus de manera que no pugui entrar l'aire i procurant que assenyali el valor de la pressió atmosfèrica d'aquell moment. Haurem d'evitar al màxim donar calor amb les mans en el moment de posar el globus ja que la calor, com a forma d'energia, fa augmentar el volum de l'aire.

Informació adaptada i dibuixos del llibre "Sé todo" de l'editorial Bruguera.