Scienza quotidiana: in giro in macchina

Anche l’automobile può riservare molte sorprese legate alla scienza. Fare un giro in macchina con un intento di ricerca – ad esempio misurando tempi e distanze - può essere un’attività interessante per stimolare la curiosità dei bambini.

I bambini più fortunati possono utilizzare la macchina solo sporadicamente, andando a scuola a piedi o in bicicletta ma spesso - quando gli spostamenti sono lunghi, le cartelle pesanti e le attività extra scolastiche lontane - mamma e papà fanno la spola nel traffico usando le quattro ruote. I bambini amano molto l’automobile, considerandola un’estensione della propria casa. Un modo per trascorrere il tempo è fare domande su tutto quello che si vede per strada e, naturalmente, sui misteri della locomozione a motore!

Viaggiando si impara

L’automobile è una macchina complessa. Ci sono cavi elettrici, meccanismi che trasmettono i movimenti del motore e del volante, tubi che trasportano benzina o gas di scarico. Dovrai dare una bella ripassata a tutte le tue conoscenze di meccanica per rispondere alle domande più comuni, ad esempio come funziona il cambio e a cosa serve la frizione. I bambini sono spontaneamente ecologisti e saranno particolarmente affascinati dai motori elettrici delle automobili ibride, silenziosi e dotati di grandi batterie che si possono ricaricare anche a casa, come un aspirapolvere portatile: come funzionano? Sarà un bello spunto per parlare di energia cinetica e di come può essere trasformata in energia elettrica quando si frena o si rallenta.

Tutti i bambini sono abituati ai dispositivi di sicurezza – a viaggiare ben legati nel seggiolino o con le cinture – ma presto leggono sul cruscotto la misteriosa parola airbag. Cosa fa gonfiare il cuscino in caso di urto violento? In questo caso entra in gioco la chimica: quando si attivano alcuni sensori collegati alla macchina e alla cintura di sicurezza, un sistema meccanico fa in modo che istantaneamente il cuscino dell’airbag si riempia di gas.

Scende in strada la curiosità

L’arredo urbano che colpisce di più è certamente il semaforo. Il fatto che regoli il traffico è intuitivo – fin dalla carrozzina ci si sgola a ripetere che bisogna attraversare la strada solo con il verde – ma come funziona il sistema semaforico? In città, centinaia di semafori sono collegati a un computer che coordina lo spostamento di migliaia di veicoli, stabilendo le priorità di passaggio; come succede che ogni tanto si riescono a trovare tutti i semafori verdi? È solo fortuna o si tratta di un calcolo? Si chiama onda verde e significa che certi semafori sono sincronizzati perfettamente se si mantiene una certa velocità costante.

Cos’è, invece, quel dispositivo che fa rallentare di colpo il guidatore, per timore di prendere la multa? L’autovelox! Come funziona? In caso di eccesso di velocità, l’apparecchio scatta una fotografia alla targa e la multa viene recapitata a casa: l’autovelox infatti è un velocimetro che misura la velocità dei veicoli mediante le onde riflesse dalle carrozzerie. Al suo interno nasconde un radar che emette di continuo onde la cui variazione di frequenza – l’effetto doppler - è elaborata da un calcolatore.

Uno strumento che evita molto nervosismo e che aiuta a non rovinare le gite nel week-end è il GPS o navigatore satellitare. Con questo strumento – che “ascolta” le onde radio emesse dai satelliti – la macchina viene localizzata e può essere guidata a destinazione. Lo sapevi che ogni satellite trasmette la propria posizione esatta circa 1000 volte al secondo? Da un semplice strumento – che a volte parla in maniera ridicola grazie a un sintetizzatore vocale – potrai approfondire il tema dei sistemi di localizzazione e della loro applicazione per terra e per mare. Con lo stesso sistema, ad esempio, può essere calcolato il tempo di arrivo di un autobus o quanto è veloce il traffico in autostrada, in modo da poterlo comunicare sui display luminosi che vedete passando.