9è CONGRÉS DE CIÈNCIA
El
Congrés de Ciència consisteix en que els nens i nenes de les escoles del Garraf
expliquen el seu projecte de la classe a altres persones d’altres escoles. Els
projectes que s’expliquen estan relacionats amb la ciència.
A
nosaltres els de 5è ens ho va proposar
la Rosa Maria i nosaltres ho vam acceptar es poden presentar des de P3
fins a 6è. Aquest any participen els de 5è de la classe Una pinya pel repte.
Per el
congrés ens demanen un article sobre el tema que hem triat i aquest article es
el nostre:
RIERA DE
RIBES. 5è “Una pinya pel repte”
Per què
els del pis de sota senten el soroll dels mobles, quan els movem, si no hi ha
cap esquerda?
QUÈ
VOLEM SABER?
Teníem
molta curiositat per saber-ho i vam començar a investigar. Cadascú va pensar i
escriure les seves hipòtesis. La majoria estaven relacionades amb la composició
de la matèria. Pensem que va ser així perquè, el curs anterior, havíem fet
experiments i descobert que tota la
matèria està formada per àtoms i sabíem moltes coses de la seva formació,
composició i comportament.
COM HO
HEM FET?
Vam
compartir les primeres hipòtesis per
explicar els dubtes que teníem i dèiem: “ el so passa perquè, si que hi ha
esquerdes i nanoforats al terra i les parets”, “ es mouen els materials i
reboten”, “es mouen les molècules dels materials”, ”al moure’s es mouen els
àtoms dels materials i fan so”…, que ens van portar a més preguntes, entre
d’altres, per què sonen les coses?, té massa el so?, com viatja el so?, hi ha
nanoforats en l’edifici?...Ja vam
veure que necessitàvem ajut i vam pensar en buscar alguna activitat científica
del Cosmocaixa. La visita ens va ajudar molt i ens va donar idees per resoldre
les nostres preguntes. Cada parella de companys s’havia fixat en uns aspectes
concrets dels dubtes. Al tornar a l’escola vam intentar fer demostracions i
proves per veure si el resultat ens donava la informació que necessitàvem per
comprendre què passava. En aquestes demostracions la conversa ens va portar a
descobrir el so com un fenomen físic molt complex , difícil de controlar per
descriure. Necessitàvem més informació i vam pensar qui, què i com devien
fer, les primeres persones que van
plantejar-se explicar el so, les seves característiques i el seu comportament.
Així vam veure que l’Aristòtil a l’any 350aC. va suposar que les vibracions
colpegen l’aire i el fan vibrar com una sèrie invisible de fitxes de dominó que
al final arriba a l’oïda i el fa vibrar, que és quan sentim el so. Havia agafat
la idea de Plató, d’uns cinquanta anys abans, que com una pedra cau dins
l’aigua i fa ones, el so es mou de la mateixa manera per l’aire
.Fins al
segle XVI ningú ho va demostrar. Va ser en Galileu Galilei que va fer algunes
proves. Nosaltres ho havíem fet semblant en diferents espais de l’escola,
sempre en materials sòlids i amb l’aire que respirem: entre els vidres de les
finestres, les parets de formigó, les portes de fusta, les rajoles dels
lavabos,… Ell ens va donar una altra idea que ens va fer comprendre que el so
es propaga de maneres diferents segons el medi: sòlid, líquid o gasós. Va notar
que al vibrar la corda del violí vibrava una copa de vidre del costat, la va
posar en un recipient ple d’aigua i va veure com en l’aigua es feien ones
concèntriques. Nosaltres ho vam fer amb altres instruments i també vam poder
demostrar que el so no té massa, és una vibració que provoca el moviment dels
àtoms i molècules dels materials que formen els diferents medis i que es propaga
en forma d’ones longitudinals, transversals o circulars. Sense medi no hi ha
so. Va ser quan ho vam voler demostrar. La conversa ens va portar a imaginar
com deixar un espai sense medi: “xuclant molt ràpid i tancant-ho molt ràpid”,
“amb una aspirador”,” escalfant el medi que surti tot l’aire calent”, i… Ho vam
fer. Les idees que teníem eren les mateixes que les de l’Otto von Guericke que,
al 1640 va inventar la bomba d’aspiració pensant en el funcionament d’una
xeringa, i va aconseguir la bomba del buit. Nosaltres ho vam fer amb un motor
de nevera , un pot de cuina per guardar els espaguetis i una aixeta de pas de
l’aigua. Vam posar un mòbil a dins i el sentíem amb aire. Al xuclar tot l’aire
ja no el vam sentir.
Al saber
que el so és energia en forma d’ones que es propaga pels medis, vam
preguntar-nos si es podia mesurar. Nosaltres ho vam provar fent un crit d’una
punta a l’altra de la pista de bàsquet de l’escola. Ens va semblar que anava
tant de pressa que no es podia mesurar. Vam pensar que “la velocitat del so era
exacte i no mesurable”. Ara sabem que Galileu Galilei va fer proves amb un
artefacte semblant a un rellotge de pèndul que va anomenar pulsilògium. Des
d’una distància de 3 500m va comptar amb el pulsilògium fins a deu
oscil·lacions del pèndul i per tant, va proposar que la velocitat del so era de
350m/s. Aquesta idea la va millorar Isaac Newton al 1687, fixant definitivament
la velocitat del so en la mesura actual, una mica més de 340m/s. Aquesta mesura
depèn de la densitat del medi, és a dir, si el àtoms dels materials que vibren
estan més junts o més separats. El medi sòlid és el més ràpid perquè la
densitat és més alta(els àtoms estan molt junts, xoquen més vegades), en els
líquids és una mica més lent( els àtoms estan més separats i xoquen menys) i en
els gasos la velocitat del so és la més lenta( el àtoms estan molt separats i
xoquen encara menys). També depèn de la temperatura del medi. Jacques Sturm i
Colladom al 1827 van certificar que la velocitat del so dins l’aigua a 8,1ºC
era de 1435m/s. Al 1822 la Comissió de l’Oficina de Longituds Francesa admet
que a més de 18 621m i a 0ºC de temperatura la velocitat del so és de 331m/s.
Finalment, Chuck Yeaver al 1947supera la velocitat del so amb un avió a 293m/s
perquè la temperatura de l’aire és tant baixa a 12 000m d’alçada que el so
només viatja 290m/s.
També
hem vist que del so es pot mesurar la intensitat, la freqüència, la durada i el
timbre. Això ens ha portat a descobrir com hi sentim, com ens arriba el so i
com l’interpretem, si és fort o fluix, llarg o curt, agut o greu,... Si el
cervell percep que és un so agradable l’anomenem so i si és desagradable és que
el percebem desordenat i l’anomenem soroll. El nostre aparell auditiu, l’oïda
humana, peta a més 120 decibels d’intensitat del so i no tolera un so per sobre
dels 20 000 Hertz de freqüència. Finalment, Marin Mersenne al 1640 demostra la
primera freqüència audible en 84 Hertz i la velocitat del so amb el reflex de
l’eco. El so quan xoca es reflexa en la seva pròpia ona i torna al lloc d’on ha
sortit, però més fluix, ja que l’ona perd energia, és l’eco. La nostra oïda el
pot captar a 17 m. de distància de rebot.
Ara, amb
aquestes idees, els nostres experiments i les converses hem pogut resoldre
força tots els dubtes que ens havíem plantejat.
CONCLUSIONS
La
investigació del so ens ha permès comprendre fets científics derivats de la
física del so...
A
nosaltres ens ha ajudat molt a comprendre tot això el contrast de les nostres
idees, fent i reflexionant sobre el què fem, entre nosaltres i els científics
que ho van pensar, experimentant i certificant-ho en els primers moments de la història de la
descoberta d’aquest fenomen tant complex que és el so.
Ara
sabem que els materials no tenen nanoforats, que les vibracions no són del so
perquè no té massa. Hem pogut comprendre millor com es propaga el so
experimentant en els diferents medis i sobretot , amb la màquina del buit, amb
el “no medi”. També, ara, ens cuidarem una mica més dels sons que poden fer
malbé el nostre aparell auditiu, com per exemple els sons directes que van dins
les orelles o els ambients molt sorollosos( amb molta contaminació acústica).
Hem
pogut comprovar i comprendre que el so “viatja”, es propaga de diferents
maneres però, encara dubtem si es pot saber fins on pot arribar. El que és
clar, és que podem saber a quina distància està, calculant la seva velocitat i
veient algun senyal visual.
Hem
pogut avançar quan hem imaginat enginys i artefactes per demostrar les nostres
hipòtesis i hem trobat que algú abans que nosaltres també ja ho havia pensat.
Aquest fet ha millorat el nostre enginy i les nostres ganes de continuar
estudiant (ens hem proposat pel curs vinent els tsunamis!!!). Ha sigut molt
gratificant veure que les nostres idees eren reals i possibles, molt a prop de les
dels científics de debò.
Una de
les sorpreses més interessants ha estat conèixer el funcionament del nostre
cervell, des de que rep un missatge de so fins que l’interpreta i fa el retorn
que correspon: els aparells tecnològics en son una còpia!!!
És a dir,
i per acabar, ara sabem que “els dels pis de sota senten el soroll dels mobles
quan els arrosseguem si no hi ha cap esquerda” perquè les molècules dels
materials reben energia al moure’s quan xoquen i vibren. Se sobreposen les unes
contra les altres i formen una cadena de so en forma d’ona. Com més juntes
estan, més ràpid es propaga i, com més separades més triga, depenent de la
temperatura dels medis. L’escola està construïda amb materials molt densos, que
permeten passar el so amb molta facilitat. Per això, els del pis de sota senten
els soroll dels mobles, quan els arrosseguem, encara que no hi ha cap esquerda.
FONTS
DOCUMENTALS
Els
documents històrics sobre les descobertes del so i la història dels científics,
els experts que ens han ajudat a construir els artefactes, els científics del
Cosmocaixa, llibres especialitzats en el tema i persones i recursos de
l’escola.
