La pressione atmosferica cambia continuamente, ma queste variazioni non sono visibili a occhio nudo. Con pochi materiali di uso comune possiamo però costruire un semplice strumento capace di mostrarci se la pressione tende ad aumentare, diminuire o rimanere stabile.

In questo esperimento realizzeremo un barometro artigianale e scopriremo il principio fisico che permette alla pressione dell'aria di muovere una membrana.

Scheda dell'esperimento

Difficoltà	Facile
Durata della costruzione	15-20 minuti
Tempo di osservazione	Da alcune ore a più giorni
Pericolosità	Bassa
Età minima consigliata	8 anni
Bambini da soli?	No durante la preparazione
Supervisione di un adulto	Sì, soprattutto durante l'uso delle forbici
Adatto alla scuola	Sì, scuola primaria e secondaria di primo grado
Luogo consigliato	Casa o aula
Tipo di attività	Costruzione e osservazione

Materiali necessari

• 1 barattolo o bicchiere rigido con apertura abbastanza larga
• 1 palloncino
• 1 elastico robusto
• 1 cannuccia
• 1 pezzo di cartoncino
• Nastro adesivo
• Forbici
• Pennarello

Prima di iniziare: sicurezza

L'esperimento presenta un rischio molto basso, ma le forbici devono essere utilizzate con la supervisione di un adulto, soprattutto nel caso di bambini.

Una volta costruito il barometro, l'osservazione dello strumento può invece essere effettuata autonomamente.

Passo 1 – Prepara il palloncino

Prendi il palloncino e taglia la parte stretta utilizzata normalmente per gonfiarlo. Ci servirà soltanto la parte più larga e flessibile.

Passo 2 – Crea la membrana

Tendi il palloncino sopra l'apertura del barattolo come se fosse la pelle di un tamburo.

La superficie deve essere il più possibile tesa e senza pieghe.

Blocca il palloncino utilizzando l'elastico intorno al bordo del recipiente.

Passo 3 – Prepara l'indicatore

Prendi la cannuccia e fissane un'estremità circa al centro della membrana utilizzando un piccolo pezzo di nastro adesivo.

La maggior parte della cannuccia deve sporgere lateralmente dal barattolo.

La cannuccia funzionerà come una piccola leva: anche un movimento molto piccolo della membrana produrrà uno spostamento più evidente della sua estremità.

Passo 4 – Costruisci la scala di riferimento

Posiziona verticalmente un pezzo di cartoncino vicino all'estremità libera della cannuccia.

Segna con il pennarello il punto corrispondente alla posizione iniziale della punta.

Puoi aggiungere alcune linee sopra e sotto questo punto per osservare più facilmente gli eventuali spostamenti.

Passo 5 – Posiziona il barometro

Metti lo strumento in un punto stabile della casa o dell'aula, lontano da fonti di calore, finestre aperte e correnti d'aria dirette.

Evita di spostarlo continuamente: per confrontare correttamente le osservazioni è meglio lasciarlo sempre nello stesso punto.

 

Passo 6 – Osserva cosa succede

Controlla la posizione della cannuccia alcune volte al giorno oppure una volta al giorno per diversi giorni.

Annota se la punta:

• sale;
• scende;
• rimane quasi nella stessa posizione.

Puoi scrivere data, ora e posizione della cannuccia su un quaderno per creare un piccolo diario della pressione.

Che cosa dobbiamo osservare?

La cosa interessante non è conoscere un valore preciso espresso in hPa, ma osservare come cambia nel tempo la posizione dell'indicatore.

Il nostro barometro artigianale non è infatti uno strumento professionale calibrato e non può sostituire il sensore di una vera stazione meteorologica.

Serve invece a rendere visibile un fenomeno normalmente invisibile: la variazione della pressione esercitata dall'atmosfera.

Perché la cannuccia si muove?

Quando abbiamo chiuso il barattolo con il palloncino abbiamo intrappolato una certa quantità d'aria all'interno.

Se la pressione dell'aria esterna cambia rispetto a quella presente nel recipiente, sulla membrana si crea una differenza di pressione.

La membrana può quindi deformarsi leggermente verso l'alto o verso il basso.

Poiché la cannuccia è fissata alla membrana, questo piccolo movimento viene amplificato dalla sua lunghezza e diventa più facile da osservare sulla scala di cartoncino.

Attenzione: non è un barometro professionale

Questo esperimento permette di osservare soprattutto la tendenza della pressione, ma non fornisce una misura affidabile in ettopascal.

Temperatura, elasticità del palloncino, costruzione dello strumento e altri fattori possono influenzare il movimento della membrana.

Per questo non dobbiamo scrivere sulla scala valori come 1000, 1010 o 1020 hPa senza una vera calibrazione.

Confrontiamolo con una vera stazione meteorologica

La parte più interessante dell'esperimento arriva dopo la costruzione.

Possiamo confrontare il movimento della cannuccia con l'andamento reale della pressione atmosferica registrata da una stazione meteorologica.

Se durante alcune ore il valore della pressione aumenta o diminuisce, possiamo controllare se anche il nostro piccolo barometro mostra una variazione coerente.

Cosa c'entra con il tempo?

La pressione atmosferica è una delle grandezze fondamentali utilizzate in meteorologia.

Le variazioni di pressione sono collegate al movimento e all'evoluzione dei sistemi atmosferici, come anticicloni, depressioni e perturbazioni.

Una singola variazione osservata con il nostro strumento non permette però di prevedere da sola il tempo: le vere previsioni meteorologiche utilizzano molti altri dati e osservazioni.

Prova a trasformarlo in un piccolo laboratorio

Se l'esperimento viene svolto a scuola, ogni gruppo può costruire il proprio barometro e registrare la posizione della cannuccia una volta al giorno.

Dopo una settimana si possono confrontare le osservazioni dei diversi gruppi e verificare se gli strumenti hanno seguito una tendenza simile.

Si può inoltre confrontare il risultato con i dati reali di pressione registrati nello stesso periodo.

Che cosa abbiamo imparato?

• L'aria esercita una pressione, anche se normalmente non possiamo vederla.
• La pressione atmosferica può cambiare nel tempo.
• Una membrana flessibile può reagire alle differenze di pressione.
• Una semplice leva, come la cannuccia, rende più evidente un piccolo movimento.
• Un esperimento artigianale può mostrare una tendenza, ma non sostituisce uno strumento meteorologico calibrato.

Con pochi materiali abbiamo così trasformato una grandezza invisibile dell'atmosfera in qualcosa che possiamo osservare direttamente.