giovedì 10 maggio 2018

Quattro Enigmi Scientifici (e Loro Soluzione...)

Vi propongo quattro enigmi da risolvere, uno per ciascuna delle scienze hard: leggeteli e provate a rispondere. Subito sotto trovate le mie soluzioni, ottenute in base al ragionamento logico e alla scienza.

1) BIOLOGIA: È nato prima l’uovo o la gallina?
2) FISICA: Se un albero cade nel folto di una foresta dove nessuno può sentirlo, la sua caduta produce un rumore?
3) MATEMATICA: Com’è possibile che questa sequenza di numeri rappresenti sempre la stessa quantità?  10  11  12  13  14  20  22  101  1010
4) CHIMICA: C’è un cubetto di ghiaccio in un bicchiere d'acqua; quando si è sciolto, l'altezza del liquido sarà maggiore, minore o uguale?


SOLUZIONI

1) BIOLOGIA
Le galline sono uccelli e gli uccelli discendono dai rettili (sono i figli di dinosauri nani, in poche parole). Ovviamente i rettili non sono galline, però deponevano anche loro le uova. Quindi le uova c’erano prima che quegli animali, evolvendosi, divenissero galline. Insomma, è nato prima l'uovo della gallina.

2) FISICA
Un suono è una perturbazione meccanica ondulatoria che si propaga in un mezzo elastico; nell'aria provoca delle variazioni locali di pressione tali da stimolare gli otocettori del nostro sistema uditivo. Dalla definizione si evince che un suono è tale anche se non vi è nessuno a sentirlo, perché un suono è dato dalla propagazione di energia meccanica, e l'energia è a prescindere che ci sia qualcuno o qualcosa a interagire con essa. Del resto esistono anche suoni che noi non siamo in grado di udire (infrasuoni e ultrasuoni), ma anche se noi non li udiamo restano lo stesso dei suoni.

3) MATEMATICA
Quei dieci numeri rappresentano la stessa quantità (10 oggetti) espressa in basi numeriche diverse:  (10)10  (11)9  (12)8  (13)7  (14)6  (20)5  (22)4  (101)3  (1010)2
La prima è in decimale (la base del sistema numerico che utilizziamo per contare), l’ultima in codice binario (il sistema che utilizzano i computer).

4) CHIMICA
L’acqua ha una caratteristica che hanno pochissime altre sostanze: la sua forma solida (ghiaccio) è meno densa della forma liquida (in genere è il contrario); di conseguenza il ghiaccio galleggia sull’acqua (è il principio di Archimede). Il motivo è che nella struttura cristallina del ghiaccio l’angolo di legame dell’acqua si amplia, facendogli così "occupare più spazio”, per l’esattezza un volume superiore del 10%: 1 litro di acqua, quando solidifica, diventa 1,1 litri di ghiaccio (quindi mai mettere una lattina di Coca-Cola in freezer, esplode!). Dato il rapporto di densità ghiaccio/acqua, il 10% del ghiaccio emerge dal liquido, mentre il restante 90% è sommerso (il grosso di un iceberg è la parte sommersa!). Quando il ghiaccio si scioglie, viene aggiunto al liquido il 10% emerso, ma contemporaneamente il solido è diventato liquido e viene quindi perso il 10% del volume: i due contributi si annullano e il risultato è che l'altezza del liquido nel bicchiere non cambia.

22 commenti:

  1. Incredibilmente ho risposto correttamente a tutte, anche se nell'ultimo caso non sono stata in grado di fare il ragionamento completo. Interessanti questi quiz.
    E immagino che neanche la lattina di birra sia da mettere in frigo!

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    1. Beh, allora i miei complimenti! L'ultima il mio collega che insegna fisica la spiega in maniera molto più elaborata usando le forze, io l'ho risolta attraverso la logica.

      Per la birra: non nel frigo, ma nel freezer! E sì, sarebbe la stessa cosa, te la troveresti tutta gonfia e comincerebbe a spaccarsi. Del resto l'acqua spacca le montagne e ha prodotto il Grand Canyon! :)

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    2. Volevo dire freezer e ho sbagliato a scrivere...perché sarebbe un vero dramma non poter mettere la birra nel frigo, soprattutto adesso che arriva l'estate! :D

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    3. Giustissimo! :)
      Se poi volessimo essere più pistini ancora, dovremmo parlare di apparecchiature refrigeratorie, suddivise in: frigorifero, congelatore e surgelatore.

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  2. La cosa dell'acqua che si annulla (la faccio breve) la sapevo XD
    La storia matematica ci rinuncio anche solo a capirla.
    Interessante la spiegazione dell'uovo: il concetto "filosofico" distrutto dall'evoluzionismo... chissà se gli evangelici sono d'accordo.
    Quanto al rumore, io mai mi sarei posto il problema: ovvio che il rumore esiste anche se nessuno lo sente XD

    Moz-

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    1. Per spiegare quella della matematica bisognerebbe fare il disegno, allora forse si capisce meglio. Comunque è solo una questione di raggruppamenti: invece che fare gruppi di 10, li si fa di 9, 8, 7...
      Per quella del rumore: puoi non crederci, ma sono 250 anni che in filosofia si dibatte la questione.
      E degli evangelici e dei creazionisti io me ne sbatto proprio!

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    2. Ok, ma per risolvere la questione rumore basta mettere, chessò, un registratore (oggetto inanimato) e vedere se registra i rumori in luoghi remoti, dove nessuno li può sentire XD

      Moz-

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    3. E' ovvio che il registratore li registrerà, la soluzione che ho dato dell'enigma verte proprio su questo.
      La questione, in realtà, è epistemologica: se un suono non viene udito da nessuno, può ancora essere definito un suono? Ovvero: un suono è in quanto tale oppure lo è se c'è qualcuno a fruirlo?
      Per me, è in quanto tale, a prescindere che ci sia qualcuno a udirlo (anche perchè questa è una situazione irrealistica).

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    4. Appunto, al di là della filosofia, basta registrare per smentire la scuola di pensiero "no sound" XD

      Moz-

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  3. Bene, sono tornata al liceo scientifico dove la prof. di matematica e fisica, più il prof. di chimica, ti prendevano allegramente in giro con quesiti come questi!
    Ma c'era anche il famoso "se peso 1kg di piombo e 1 kg di piume, cosa pesa di più?".
    Per fortuna, almeno nella mia classe, nessuno ha mai risposto che pesava di più il piombo!

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    1. Io di quello ne propongo una variante usando le moli al posto dei chili, e inevitabilmente i miei studenti ci cascano subito e rispondono sbagliato!

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  4. Ammetto che dei 4 ignoravo la soluzione dell'enigma matematico.

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    1. C'è un passaggio simile in Alice nel Paese delle Meraviglie.

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  5. La numero due la sapevo. La uno la supponevo ma non ero certo. La quattro pure andavo per ipotesi ma non ne ero certo. Per la tre non ci ho neanche provato perché le mie competenze si fermano alla matematica elementare. E comunque se provassi a proporre una cosa come quella che hai proposto tu mentre sto mettendo insieme i dati di bilancio, penso che dopo pochi minuti riceverei una visita della GdF :-D

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    1. La GdF dà per scontato che si utilizzi il sistema decimale. Altrimenti sarebbe, per dirla alla Tremonti, della "finanza creativa". :)

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  6. Tralasciando il quesito dell'acqua (gioco in casa, dai!) e quello matematico che rileggerò fino a quando non lo capirò, ho due annotazioni per il quesito biologico e fisico:
    -BIOLOGIA: come disse un mio prof per zittire chiunque usasse questa stupida domanda come esempio di "domande senza capo nè coda": è nato prima l'organismo unicellulare. Da lì si è sviluppato il resto!
    -FISICA: è vero che il suono si propaga comunque (vedesi ultrasuoni) e c'è anche quando non lo sentiamo, ma se dobbiamo entrare in un punto di vista che sposi la filosofia con la fisica, mancando l'osservatore (anzi l'uditore in questo caso) non possiamo dire che il suono ci sia. E' un po' come dire se Dio esista o meno; c'è chi lo da comunque per certo pur non vedendolo e chi, invece, non è sicuro della sua esistenza proprio perchè non lo vede.

    Lo so, l'ultima è contorta, ma mi fece prendere 10 durante un'interrogazione di Filosofia al liceo :D :D

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    1. Quello matematico io non te lo spiego: arrivaci da sola!
      (scherzo, prima che ti esploda l'emisfero sinistro, dimmelo e te lo spiego...)
      BIOLOGIA: gli organismi unicellulari non sono galline, quindi l'uovo c'era da più tempo delle galline. Spero non mi controbatterai che anche le donne hanno le uova (le cellule-uovo, meglio), pur senza essere galline, perché se no qui vale tutto! :D
      FISICA: in effetti secondo la visione di Copenhagen della meccanica quantistica, se non c'è un osservatore non è possibile definire la realtà, che è ed è in quanto tale proprio per questo suo atto di osservazione. Ma ha senso parlare di struttura della realtà di fronte a un fenomeno non-quantistico come la propagazione di un'onda sonora, essendo onde di pressione e non elettromagnetiche?
      A te la palla!

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    2. Naahh, per quello matematico c'ho perso le speranze :D
      Comunque lo so che le galline non son organismi unicellulari, ma il prof rispose così perchè sentiva questa domanda da secoli e non ne poteva più tant'è che gli sembrò più che giusto ricordare che tutti noi esseri viventi veniamo da organismi unicellulari e che la diatriba "uovo VS gallina" è una quisquilia in confronto alla magia dell'evoluzione :D
      [Al di là di ciò conosco delle donne che son oche, vale lo stesso?!]
      Per quanto riguarda la meccanica quantistica, secondo il mio modesto cervello, esiste una struttura dei fenomeni non quantistici quindi non escludo la possibilità di farlo.
      Alla fin fine la meccanica quantistica è ancora troppo acerba per dare alcune risposte ai grandi quesiti dell'essere umano...
      compreso quello dell'uovo e della gallina :D

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    3. Con un disegno sarebbe più facile da capire, comunque...
      10 in base 10: sono una decina e 0 unità = 10
      10 in base 9: sono un gruppo di 9 (nonina) e 1 unità = 11
      10 in base 8: sono un gruppo di 8 (ottina) e 2 unità = 12
      E così via...

      Il discorso vero per quello dell'albero è questo: non esiste una foresta dove non ci sia nessuno a sentire il rumore. Se non ci sono persone, ci sono animali. E se anche non ci fossero animali (poco credibili), anche le piante "sentono". Un rumore trasporta energia variando la pressione, tanto da poter muovere le foglie degli altri alberi. Dovresti prendere l'albero e piazzarlo sulla Luna: ma allora non sarebbe più nella foresta!
      Conclusione: è un enigma del cavolo, perché si basa su una situazione irrealistica. Lo scopo di Berkeley non è risolvere l'enigma ma avviare una discussione sull'enigma. Epistemologia, non enigmistica o fisica! :D

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    4. Il fattore "animali" non l'avevo considerato dato che il concetto e la definizione fisica del rumore (energia, onde...) è prerogativa umana :D
      Comunque Berkeley doveva sicuramente esser imparentato con la mia prof di filosofia del liceo perchè anche lei si divertiva a porre quesiti simili (meno scientifici, ovviamente) per spiegare Zenone, Platone, Nietzsche...

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  7. Non ne ho azzeccata neanche una.
    Mi rimandi a settembre?
    Complimenti per il blog.
    Ti seguirò con piacere.
    A presto.

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    1. Dai, ci saranno altre cose, e settembre è ben lontano! :)
      A presto!

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