Il conduttore di talk show a tarda notte David Letterman ha un segmento di lunga durata intitolato "Will it Float?" dove an oggetto presentato e Letterman e il suo staff in onda discutono e poi indovinano se galleggerà in un serbatoio di acqua. Se il serbatoio fosse stato riempito di acqua salata, molti degli oggetti usati da Letterman sarebbero infatti galleggiati. L'aggiunta di sale all'acqua modifica le forze fisiche che l'acqua esercita sugli oggetti, facendoli galleggiare, un concetto che puoi dimostrare a casa tua.
Il principio di galleggiabilità
La galleggiabilità è la forza verso l'alto che un fluido esercita su un oggetto. Quando un oggetto viene lasciato cadere in un fluido, la forza di gravità spinge l'oggetto verso la Terra. L'entità di tale forza dipende dalla massa dell'oggetto. Il fluido spinge indietro sull'oggetto e l'entità della forza dipende dalla massa del fluido spostato. Se la massa dell'oggetto è inferiore alla massa del fluido spostato, l'oggetto galleggerà. La galleggiabilità è influenzata dalla densità dell'oggetto e dalla densità del fluido, cioè la massa e il volume dell'oggetto e del fluido che sposta.
Come l'acqua salata influenza la galleggiabilità
L'aggiunta di sale aumenta la densità dell'acqua. Mentre il sale si dissolve nell'acqua, gli ioni si inseriscono negli spazi tra le molecole d'acqua, in modo simile alle biglie che riempiono gli spazi se li versi in un secchio pieno di palline da tennis. La massa dell'acqua salata è molto più alta e il volume solo leggermente maggiore, quindi l'acqua salata è più densa dell'acqua dolce. Se lo stesso volume d'acqua viene spostato da un oggetto, il peso dell'acqua salata spostata è maggiore e quindi la forza di galleggiamento è proporzionalmente maggiore.
Nuotare nel Mar Morto
Il Mar Morto, in Israele, è un luogo divertente per sperimentare in prima persona gli effetti di galleggiamento dell'acqua salata. Il Mar Morto è un vicolo cieco; è il punto più basso della Terra e la fine del fiume Giordano. Il fiume trasporta il sale nel mare e l'acqua evaporante lo concentra. La concentrazione di sale nel Mar Morto è di 300 parti per mille, al contrario, l'acqua dell'oceano è di 35 parti per mille. L'elevata salinità significa che i nuotatori galleggiano facilmente e un'attività turistica popolare è sdraiarsi senza sforzo sull'acqua mentre si legge un giornale o una rivista.
Progetto scientifico: far galleggiare un uovo
Non è necessario recarsi in Israele per scoprire perché il sale fa galleggiare le cose, puoi fare un progetto scientifico. Tutto ciò che serve è un uovo sodo sbucciato, un vasetto di acqua tiepida e sale. Metti l'uovo nel barattolo d'acqua. Affonderà fino in fondo. Riprendete l'uovo e aggiungete tanto sale quanto si scioglierà nell'acqua. Prova a mettere di nuovo l'uovo nel barattolo e questa volta il sale ha aumentato la densità dell'acqua abbastanza da far galleggiare l'uovo.