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L’argomento centrale in questa UdA è il rapporto tra la forza umana e le forze della natura, rapporto esaminato nello specifico della pratica della vela ma che ha, ovviamente, notevoli risvolti educativi e formativi.
Il punto di partenza è l’osservazione sperimentale della disparità tra la forza esercitata dal vento su una vela e la forza erogata dal braccio umano. L’esperienza pone quindi la domanda di come “moltiplicare” la forza del braccio per controllare una vela, e la risposta si trova nell’utilizzo di macchine semplici (pulegge, paranchi e verricelli) derivanti dalla leva.
Anche questa Unità di apprendimento prevede, per la scuola primaria, una domanda centrale:
• come è possibile misurare una grandezza che non si vede?
Le attività, svolte nelle classi del triennio, prevedono:
• esperienze con diversi tipi di paranchi;
• raccolta, elaborazione e presentazione di dati; • proposta e verifica di ipotesi.
Per la scuola media inferiore viene proposto agli allievi il doppio compito di misurare la forza del vento sulla vela (attraverso un dinamometro a molla) con l’utilizzo della formula di Marshall1 e di risolvere il problema della “dimensione” del paranco che consente di controllare una vela di una determinata superficie. Attraverso misurazioni ripetute gli allievi delle superiori pervengono (per interpolazione/regressione lineare o con metodi non lineari) alla determinazione di una nuova legge di Marshall, basata appunto sulle misurazioni effettuate su forza del vento e sforzo esercitato.
Le misurazioni possono essere effettuate mediante un dinamometro digitale autocostruito (cella di carico + Arduino).
1 Indicando con F la forza del vento in Newton, con V la velocità del vento in m/s e con A la superficie della vela in m2, la formula (empirica) di Marshall è F = 0,613 × V 2 × A.
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      Unità 5 - Vela e macchine semplici scuola secondaria di primo grado
                                               





















































































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