Che cosa vibra?
Lunedì 26 ottobre 2026 · Unità 2 · L’energia termica, seconda ora
0Da dove partiamo
Lunedì scorso abbiamo scoperto che il metallo sembra freddo, ma ha la stessa temperatura del quaderno: porta via in fretta l’energia della mano.
Oggi entriamo dentro il metallo. Che cosa succede, lì dentro, quando un oggetto si scalda? E come fa l’energia a viaggiare da una parte all’altra di un oggetto?
Obiettivo: spiegare la conduzione usando le particelle.
Sul quaderno: data e titolo «Che cosa vibra?».
1La bicicletta d’inverno
È una mattina di gennaio. La bicicletta ha passato tutta la notte in cortile, all’aperto. Il manubrio è di metallo, le manopole sono di gomma.
1. Fra manubrio e manopole, quale dei due ha davvero la temperatura più bassa?
2. Quando afferri la bici, quale dei due ti sembra più freddo? Perché?
3. Rileggi le tre frasi di lunedì 19 e rispondi di nuovo, con i simboli ✓✓ sicuro giusta · ✓ penso giusta · ✗ penso sbagliata · ✗✗ sicuro sbagliata.
A. Al tatto, la gamba di metallo della sedia sembra più fredda del quaderno.
B. La gamba di metallo della sedia ha una temperatura più bassa del quaderno.
C. Gli oggetti che stanno in quest’aula da ore hanno tutti la stessa temperatura.
Risposte
1. Nessuno dei due: hanno la stessa temperatura, quella dell’aria del cortile.2. Il manubrio di metallo: è un buon conduttore e porta via in fretta l’energia della mano.
3. A · giusta: lo sentiamo tutti. B · sbagliata: hanno la stessa temperatura, quella dell’aula. C · giusta: sono in equilibrio termico.
Se lunedì scorso avevi segnato B «giusta» e oggi la segni «sbagliata», hai cambiato idea con una buona ragione: è la cosa più importante della lezione del 19.
2Tre blocchi di ferro
Tre blocchi di ferro identici si trovano a temperature diverse.
a. Appoggi un dito su ciascun blocco per due secondi. Quale ti scotta di più?
b. Quale frase spiega meglio il perché? Scegli una sola lettera.
A. Il blocco più caldo è pieno di calore, che gli scivola fuori e ti entra nel dito.
B. Il blocco più caldo contiene un numero maggiore di particelle.
C. Nel blocco più caldo le particelle, sempre le stesse, si agitano più velocemente.
D. Il blocco più caldo cede al dito più energia.
Tutti sanno rispondere alla domanda a. Il punto è la b: scrivi la tua lettera sul quaderno. La risposta arriva alla fine della prossima sezione.
3Dentro il ferro
Un solido è fatto di particelle legate fra loro. Non stanno mai ferme: vibrano sempre attorno al loro posto. Scegli una temperatura e guarda.
È un modello semplificato: in un blocco vero le particelle sono miliardi di miliardi, e troppo piccole per vederle anche al microscopio.
Le particelle sono sempre le stesse, in tutti e tre i blocchi: non ne arrivano di nuove. Cambia soltanto quanto in fretta vibrano.
Torniamo ai tre blocchi: risposte
a. Scotta di più il blocco a 80 °C.b. La frase migliore è la C.
Perché non la A: non esiste un «calore» che sta dentro il blocco come un liquido e ne esce; non ci sono particelle di calore.
Perché non la B: i tre blocchi sono identici, quindi hanno le stesse particelle, in numero uguale.
Perché non la D: è vero che passa più energia, ma la frase non dice come succede. La C lo spiega.
«Allora il caldo è fatto di particelle?»
No: le particelle sono quelle del ferro. Il caldo è il modo in cui si muovono: più vibrano in fretta, più l’oggetto è caldo.4La fila che si passa l’energia
In classe abbiamo trasformato dieci compagni in una sbarra. In fila, spalla a spalla, piedi fermi al loro posto: erano le particelle.
Giro A. Il primo della fila «viene scaldato»: oscilla più forte e tocca piano la spalla del vicino. Ognuno comincia a oscillare solo quando lo toccano; nessuno spinge. Con il cronometro abbiamo misurato quanto tempo serve perché oscilli anche l’ultimo.
Giro B, il metallo. Stessa fila, ma in più due «elettroni» camminano svelti lungo la fila e toccano le spalle che incontrano. Di nuovo il cronometro.
1. In quale giro l’ultimo della fila ha cominciato a muoversi prima? Perché?
Risposta
Nel giro B. Gli «elettroni» corrono lungo la fila e scuotono anche le particelle lontane, senza aspettare che la vibrazione arrivi da vicino a vicino. Nei metalli succede proprio questo: ci sono elettroni liberi che portano l’energia molto più in fretta.2. Ogni modello semplifica la realtà. A coppie: trova due cose che la nostra fila fa capire bene e due cose in cui una sbarra vera è diversa dalla fila.
Alcune risposte possibili
Che cosa fa capire bene: ognuno resta al suo posto, è la vibrazione che viaggia; la vibrazione passa da vicino a vicino; con gli elettroni arriva in fondo prima.In che cosa è diversa: le particelle vere sono miliardi e piccolissime; non stanno mai ferme, neanche quando l’oggetto è freddo; nessuna particella «decide» di passare l’energia, e nessuna «vede» arrivare la vibrazione: sente solo l’urto; gli elettroni liberi sono tantissimi e si trovano dappertutto nel metallo.
5Si copia sul quaderno
1. Un solido è fatto di particelle legate fra loro, che vibrano sempre attorno al loro posto. Più l’oggetto è caldo, più vibrano in fretta.
2. Conduzione: dove scaldo, le particelle vibrano più forte e scuotono le vicine; la vibrazione passa dall’una all’altra. Le particelle restano al loro posto: è l’energia che si sposta.
3. Nei metalli ci sono anche elettroni liberi, che corrono fra le particelle e portano l’energia più in fretta: per questo i metalli sono buoni conduttori.
Il calore non è un fluido: è energia passata da particella a particella.