Gli elettrodomestici e la scienza

Siamo circondati dalla tecnologia ma spesso non sappiamo come funzioni: dalla TV al forno a microonde, dallo smartphone al tostapane. Una piccola guida per identificare i principi su cui sono basate le invenzioni che hanno cambiato la nostra vita

In cucina, in bagno, in camera da letto, in tutti gli ambienti in cui vivi entrano quotidianamente in gioco le leggi della meccanica e dell’elettromagnetismo, dell’acustica e dell’ottica, della termodinamica e della meccanica quantistica. Tutta la casa è un laboratorio tappezzato di oggetti tecnologici di cui spesso ignori il funzionamento e di cui è bello – e utile! - conoscere i segreti.

“Aspiranti” scienziati

La curiosità è ciò che muove lo scienziato, quindi puoi considerare il tuo bambino un ricercatore in erba. Chissà che un giorno non diventi a sua volta un inventore! Per questo motivo asseconda continuamente le sue domande, anche quelle che sembrano più banali: spesso la loro spiegazione è molto più complessa di quel che sembra.

Ogni sera, dopo la doccia, entra in azione l’asciugacapelli: perché non bisogna mai bloccare la presa d’aria? Cosa fa uscire l’aria dalla bocchetta? È il momento buono per spiegare come funziona con una turbina e trovare un punto di contatto tra la messa in piega e il motore di un aereo. Ti vengono in mente altri elettrodomestici che contengono una turbina? L’aspirapolvere! Oggi gli aspirapolvere sono molto avanzati. Ci sono quelli a cicloni, che funzionano senza sacco, ce ne sono alcuni che possono aspirare anche l’acqua e hanno inventato i robot aspirapolvere che fanno tutto da soli. Come fanno a muoversi per la stanza? Riproducono una caratteristica di alcuni animali, come i delfini o i pipistrelli: usano l’eco degli ultrasuoni che emettono, per individuare gli ostacoli.

Un gioco che piace moltissimo ai bambini è mettere le macchinine in lavastoviglie per imitare l’autolavaggio. Se tuo figlio lo fa, non ha tutti i torti perché non c’è molta differenza! Se resterete seduti in macchina mentre entrate nel tunnel automatico potrete vedere la danza degli irrigatori in funzione e i getti d’acqua che staccano lo sporco, esattamente come fanno sulla superficie dei bicchieri di casa.

Osservando una lavatrice, invece, potrai parlare della forza centrifuga e applicare ancora più semplicemente gli effetti di questa forza utilizzando una centrifuga per insalata.

La curiosità si scalda

Un’altra attività che apprezzano molto è imparare a fare il caffè per papà e mamma con la moka: ma come fa a salire il caffè? La moka è un’invenzione relativamente recente dell’ingegner Bialetti e dal 1933 è diventata la caffettiera italiana per eccellenza. È composta da tre parti: una caldaia per l’acqua, un filtro posizionato dentro un imbuto che pesca in fondo alla caldaia e una parte superiore che raccoglie il caffè filtrato. Cosa succede all’acqua quando bolle? Il vapore acqueo - sotto pressione nella caldaia - spinge l’acqua e la costringe a passare per l’imbuto per trovare una via di fuga. Fin qui entra in gioco la termodinamica ma non basta: il caffè è troppo forte o troppo leggero? Tutta colpa di una certa legge di Darcy che riguarda la filtrazione e che è applicata in geologia.

Un altro elettrodomestico misterioso e utilissimo – ad esempio per scaldare autonomamente il latte della prima colazione – è il forno a microonde. È semplice da usare ma si tratta di un vero concentrato di tecnologia: perché il cibo si scalda e cuoce? Perché sotto l’azione delle onde elettromagnetiche – le stesse della luce che arriva dal sole o delle onde radio o dei raggi X - le molecole d’acqua girano su se stesse circa 3 miliardi di volte al secondo, producendo calore che si comunica a tutto il cibo.