Esperimento casalingo: come determinare la densità delle rocce

Nel punto 4 del post “Come si riconosce una meteorite ?” vi avevo annunciato un piccolo esperimento casalingo, non me ne sono dimenticata solo che la scorsa settimana è stata molto ricca di impegni (qui e qui). Adesso però mettiamoci subito all’opera.

Gli “ingredienti” sono: 1 o più “sassi” sospettati di essere delle meteoriti (clicca qui per sapere come riconoscere le meteoriti). In realtà potete farlo con qualunque oggetto che avete a casa e non necessariamente di origine naturale non porosi (si può fare anche con oggetti non porosi, se volete ve lo spiego, ma una roccia porosa non sarà mai una meteorite);
– 1 recipiente trasparente (un bicchiere va benissimo);
– 1 bilancia da cucina;
filo da cucito;
– colla tipo “Attak” (non sempre necessaria);
acqua quanto basta

P1110807Gli ingredienti. Bella la mia bilancia, vero? Grazie punti del Carrefour ;).

Se i vostri campioni sono molto grandi potete usare una bilancia pesa persone, un secchio e dello spago.

La densità è il rapporto tra la massa e il volume di un corpo. E’ una misura molto importante perché ci permette di confrontare tra loro oggetti che hanno dimensioni molto diverse.

Essendo il rapporto tra massa e volume l’unità di misura della densità sarà un rapporto tra una unità di massa e una di volume: solitamente si utilizza grammo su centimetro cubico (g/cm3, evitate di utilizzare cc per centimetri cubici, perché per il Sistema Internazionale questa dicitura non significa niente), oppure kilogrammo su metro cubo (kg/m3; come in kilometri la k di kilogrammo è minuscola).

La densità delle meteoriti molto variabile tra 2.1 g/cm3 e 8 g/cm3. Le meteoriti con densità bassa sono molto rare. Solitamente, le meteoriti hanno un densità maggiore delle rocce terrestri (3.4 g/cm3 è il valore massimo della densità delle rocce terrestri qui trovate tabella per le principali rocce; i singoli minerali possono avere densità variabile tra 1.5 g/cm3 e 20 g/cm3).

Procediamo con la determinazione della densità in modo casalingo o meglio secondo il principio di Archimede (tra l’altro mio quasi compaesano ;)).

Un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del volume di fluido spostato.

1. Scelta dei campioni: i miei sono molto magnetici, (A) è tagliato e vedo che fatto solo di metallo, (B) non è tagliato quindi non so com’è fatto. Qui e qui potete trovare i video di (A) e (B) mentre sono attratti dalla calamita.

DSC_0396 P1110802 Due foto di (A). Grazie Mau per avermi fornito questo “pezzetto” di metallo 😉

DSC_0393 (B)

2. “Peso” (A) = 45 g e (B) = 15 g.

P1110808 (A)

P1110809(B)

3. Lego (A) e (B) con il filo da cucito, (B) non regge quindi lo fisso con la colla.P1110821(B)

4. Riempio il bicchiere con dell’acqua e lo metto sulla bilancia. Faccio la tara e immergo (A) facendo attenzione a non toccare le pareti del recipiente. Ottengo che il peso del volume di fluido spostato è 6 g. Ripeto per (B) e ottengo 5 g.

P1110818 P1110819 (A)P1110822(B). Attenzione a non toccare le pareti del bicchiere e il fondo.

Applico la seguente proporzione per determinare la densità della roccia per A e per B.

densità acqua (g/cm3) : massa acqua spostata (g) = densità roccia (g/cm3) : massa roccia (g)

quindi

densità roccia (g/cm3) = (densità acqua (g/cm3) x massa roccia (g))/ massa acqua spostata (g)

Dato che la densità dell’acqua è pari a 1 g/cm3 otteniamo:

A)   1 : 6 g = x : 45 g;               x= 45 g *1/6 g = 7.5 g/cm3

B)   1 : 5 g = x : 15 g;               x= 15 g *1/5 g = 3 g/cm3

Tabella (molto essenziale) con le diverse densità delle meteoriti:

Meteoriti

Densità – g/cm3

Rocciose

2.11 – 3.8

Sideroliti (Stony-irons)

4.25 – 4.76

Sideriti

7 – 8

Cliccando qui troverete una tabella più completa.

(A) ha una densità comparabile a quella delle meteoriti metalliche e (B) ha una densità comparabile a quella delle meteoriti rocciose. Infatti i miei “sassetti” (A) e (B) sono due meteoriti: (A) è una meteorite metallica (Campo del Cielo) e (B) è un frammento di una pioggia di  una condrite ordinaria.

La densità può essere determinata in altri modi (vedi qui e qui). Il metodo del principio di Archimede è alla base di diverse metodi usati in laboratorio. L’esperimento casalingo di oggi può essere svolto anche in laboratorio: con bilance professionali, acqua pura e temperatura costante si ottengono risultati più accurati e precisi.

Se pensate di avere tra le mani una meteorite contattatemi, perché senza la classificazione ufficiale da parte di un istituto di ricerca la meteorite non ha nessun valore.

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Pubblicato il 10 novembre 2013, in Qualche nozione con tag , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. Lascia un commento.

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