Megistone
Fisica in cucina - pellicole, accendigas
COME VENGONO AVVOLTI GLI ALIMENTI PER CONSERVARLI
La domanda che ci pone è questa: "perché la pellicola aderisce agli alimenti o alle pareti del contenitore?"
La risposta sta nell'elettricità che produce. La pellicola di plastica trasparente è un buon conduttore di elettricità. L’elettricità e formata da elettroni che viaggiano. Gli elettroni compongono l'atomo, insieme ad altre cose. Ma la cosa importante da ricordare adesso è che, quando srotoliamo la pellicola trasparente, questa si carica di elettroni. E quando avviciniamo la pellicola ad altre cose, per un processo chiamato induzione, queste si caricano di segno opposto e avviene l’attrazione. Come quando si sfrega una bacchetta sul maglione e poi la si avvicina ai capelli e questi si elettrizzano. Inoltre, siccome la pellicola è anche un buon isolante, aderisce ai cibi per lungo tempo perché le cariche al suo interno vengono appunto isolate. Ma non si spiega così solo la pellicola trasparente. Anche le etichette sui contenitori funzionano allo stesso modo. Infatti, l’etichetta è fatta di film plastico, non è adesiva, non c’è colla. È solo appoggiata sopra, si attacca per induzione.
ACCENDIGAS
il fenomeno che spiega l’accendigas si chiama piezoelettricità, una parola difficile, ma la spiegazione non lo è. Nell’accendigas c’è un cristallo piezoelettrico che, sottoposto a una pressione, provoca ima scintilla, senza bisogno di pile di alimentazione. Agendo col pollice sull’accendigas si esercita una forza che colpisce il cristallo, il quale genera una differenza di potenziale che provoca una scintilla. Questa scintilla altro non è che un passaggio istantaneo di corrente elettrica, quindi di elettroni. La corrente viaggia a una certa frequenza. E se mai doveste avere una radio nei pressi dell'accendigas, quando lo usate, posizionando il ricevitore su AM, cioè a modulazione di ampiezza, si sente l'accendigas direttamente nella radio. La spiegazione sta nel fatto che le onde dell’accendigas e quelle della AM sono le stesse, e quindi quelle dell’accendigas, stazione emittente, si sentono in radio, stazione ricevente.
Fisica in cucina - Le meringhe, il frigorifero
Durante la cottura lenta e a bassa temperatura, solitamente tra gli ottanta e i cento gradi, il volume dell’aria interna alle meringhe si riscalda e quindi si espande, e infine evapora molto, molto lentamente. Nello stesso momento lo zucchero cristallizza rendendo la superficie delle meringhe rigida, o croccante. Se durante la prima fase di cottura la superficie delle meringhe non è diventata abbastanza rigida, all’uscita dal forno la temperatura diminuisce immediatamente e questo causa una contrazione del volume interno: per questo le meringhe s| sgonfiano. Questo a causa della prima legge di Gay-Lussac, e riguarda la trasformazione dei gas. In ballo ci sono temperatura, volume e pressione, legate fra loro appunto da questa formula. Basta intuire che un gas riscaldato a pressione costante aumenta il suo volume, mentre raffreddato a pressione costante si contrae. Questa legge si verifica guardando le meringhe, cucinate sbattendo l’albume dell’uovo, che incamera così tanta aria insieme allo zucchero. Nei due casi di riscaldamento delle meringhe, la quantità di aria contenuta dentro è rimasta la stessa, ma occupa volumi diversi a temperature diverse. E le variazioni di volume vanno di pari passo con le variazioni di temperatura che le creano.
FUNZIONAMENTO DEL FRIGORIFERO
I frigoriferi sono di due tipi: quello con il sistema refrigerante e quello a pozzo. Iniziamo da quest’ultimo: i frigoriferi a pozzo sono quelli che si trovano nei negozi dove è possibile fare grandi scorte di cibo. Quelli orizzontali, aperti in alto. L’aria fredda dentro non sfugge perché è più pesante e quindi resta in basso. La spiegazione è nella legge di Archimede. In pratica l’aria più fredda è più densa e quindi scende. Mentre gli altri frigoriferi, quelli che stanno nelle case, sono diversi: fanno passare il calore da dentro a fuori, cioè da dove è più freddo a dove è più caldo. Può sembrare strano, ma è così. E le leggi che regolano il funzionamento dei frigoriferi si basano tutte su continue variazioni di pressione e volume del fluido refrigerante che c’è dentro.
La chiave per capire tutto sta nel fluido refrigerante.
In pratica, quando si attacca la corrente, si può seguire tutto il processo. Dietro al frigo vi sono le serpentine e i tubi. C’è prima di tutto il compressore, che prende il fluido refrigerante lo riscalda, aumentandone anche la pressione. Poi c'è il condensatore, che raffredda il fluido mantenendo f stessa pressione, con una condensazione e un’emissione di calore. Quindi c’è la valvola di espansione, che fa in modo che il fluido refrigerante torni allo stato di vapore: in questo passaggio c’è un’espansione, dove la pressione e la temperatura del fluido refrigerante si abbassano. A quest’ultima è collegato l’interno del frigorifero, che si raffredda nell’ultimo passaggio. Poi il fluido torna al compressore e il processo ricomincia da capo. Se se lasciamo lo sportello del frigorifero aperto non è che la stanza si raffredda continuamente, come se facesse parte del frigorifero, perché il meccanismo non funziona in spazi così grandi. Anzi, al contrario la stanza si riscalda, perché il motore dietro si riscalda.
Fisica in cucina - Le calorie
Le calorie, sì quelle che oggi vengono indicate sulle confezioni di cibo.
Il nostro corpo può essere paragonato a una macchina che utilizza il cibo per svolgere le varie attività. Immetti il cibo e la macchina si attiva e fa cose. La quantità di cibo non è importante, ma serve sapere la quantità di calorie del cibo che mangiamo. I cibi che ingeriamo vengono trasformati da reazioni di ossidazione. L’energia del cibo si misura con degli strumenti meccanici. Lo strumento che simula quello che avviene nel nostro corpo si chiama bomba calorimetrica, e serve per misurare il calore corrispondente alla trasformazione del cibo dentro il nostro corpo in presenza di ossigeno.
Ad esempio, dieci fette biscottate pesano 100 grammi e corrispondono a 1631 kilojoule, oppure, con un'altra unità di misura, a 390 kilocalorie. Il joule è l’unità di misura del sistema internazionale di misura mentre le calorie sono di più facile comprensione, per questo vengono riportate entrambe le misure. Le calorie corrispondono all’energia liberata nel nostro corpo quando mangiamo le fette biscottate. E questo valore è stato ricavato dalla macchina chiamata bomba calorimetrica. In questa macchina è stata messa una fetta biscottata che poi è stata scaldata con un conduttore metallico, l’energia termica liberata è stata trasferita all’acqua contenuta nella macchina, e l’aumento di temperatura dell’acqua ha permesso di stabilire esattamente il valore energetico dell’alimento in questione Quindi è come se facessero mangiare il cibo prima a una macchina che misura quanto calore produce, per poi trascriverne il valore sull’etichetta. Perché l’energia liberata da quell’alimento è la stessa che si svilupperà nel nostro corpo.
Fisica in cucina - Le leve
In cucina ci sono tante leve. E sulle leve agisce la nostra forza, che si chiama forza motrice. La forza che invece si oppone alla nostra, quella che lo strumento deve sconfiggere, e quindi il fine per cui è stato inventato, è la forza resistente. La leva funziona, cioè è vantaggiosa, se noi usandola applichiamo meno forza di quella che servirebbe per tagliare, rompere o schiacciare direttamente con le mani quell’oggetto. Tutte le leve hanno inoltre un fulcro, cioè un punto dove convergono le due forze. Le forbici sono una leva di primo genere, che per definizione ha il fulcro al centro, all'incrocio tra la forza motrice e la forza resistente. La forza motrice è data dall’impugnatura, mentre la forza resistente è l'oggetto da tagliare. Se l'oggetto da tagliare è più vicina al fulcro,, cioè al punto centrale dove si forma la X della forbice, allora la leva è vantaggiosa, cioè si applica una forza minore di quella che si oppone al taglio. Ecco spiegato il motivo per cui si mette l'oliva o o il pesce vicino al fulcro, e mai lontano, all'estremità della forbice.
Nello schiaccianoci, invece, il fulcro si trova sull’apice dove sono incernierati i due manici, quindi è una leva di secondo genere: la forza resistente è la noce, mentre la forza motrice è la nostra mano. Anche questa è una leva vantaggiosa, perché la forza motrice è minore della forza resistente. In questo caso, più la noce è lontana dal fulcro, più è facile romperla.
Nelle pinze per il ghiaccio, che sono una leva di terzo genere, il fulcro si trova in corrispondenza del perno all’estremità dei bracci, il cubetto di ghiaccio è la forza resistente, mentre la forza motrice che applichiamo noi si trova tra il ghiaccio e il fulcro. La leva è svantaggiosa, perché applichiamo più forza di quella che oppone il ghiaccio. Infatti, prendere il ghiaccio con la pinza è una scocciatura, si fa fatica. Però si evita di farlo scivolare e non ci si bagnano le dita.
Nell’apribottiglie per tappi a corona, invece, il fulcro si trova sul tappo stesso, la forza motrice è la nostra mano che spinge in alto, mentre la forza resistente è data dal tappo. E una leva vantaggiosa, di primo genere, per questo riusciamo a piegare un pezzo di metallo resistente come quello del tappo a corona di una bottiglia.
Infine, il cavatappi ha nella vite che entra nel tappo la forza resistente, mentre la forza motrice si applica sul piccolo braccio che si appoggia alla bottiglia per sollevarlo. È una leva vantaggiosa, di secondo genere, perché l’estrazione avviene infilando la vite nel tappo, e puntando il fulcro contro il collo della bottiglia; poi si afferra l’estremità libera e si tira verso l’alto per sollevare la vite che porterà con sé il tappo.
Il robot e il senso
Farò una finzione che significherà cose grandi.
(Leonardo)
Se alcuni temono le proiezioni, gli equivoci emotivi e le confusioni di ruolo che sorgerebbero tra umani e robot, specie quando questi ultimi fossero dotati di emozioni e di coscienza e di responsabilità, altri invece propendono per una visione in cui la tecnica potrebbe contribuire a una crescente apertura dell’uomo grazie al dialogo con l’alterità, tanto sul piano spirituale, cognitivo ed emotivo quanto su quello concreto. In questa prospettiva, esaltata dalla tecnologia, l’uomo dovrebbe coinvolgere nella sua attività conversativa e dialogica tutta la realtà materiale, naturale e artificiale: gli animali, le piante, le macchine. In tal modo ogni oggetto contribuirebbe, attraverso l’uomo, a una progressiva crescita globale di significato, o meglio di “senso”.
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