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La durezza si definisce come la capacità di un corpo di resistere alla scalfitura o alla penetrazione di una punta. Un materiale particolarmente duro è il vetro, ed ancor di più lo sono alcuni tipi di rocce come quarzi e corindoni. Il materiale più duro in assoluto è il diamante.
Per misurare la durezza si utilizzano strumenti complicati, come per esempio il durometro di Vickers, che imprimono con una forza nota e precisa una punta contro un campione di materiale chiamato “provino”. Un sensore digitale ad alta risoluzione scatta una fotografia del solco lasciato dalla punta sul provino e misurando le dimensioni di questo solco si risale alla durezza del materiale. Più ridotto sarà il solco, più duro risulterà il materiale esaminato, più esteso sarà il solco, meno duro sarà il materiale.
Spesso nel linguaggio comune si parla di durezza confondendola con la tenacità, che invece è la capacità di un corpo di resistere agli urti, ma non bisogna confondere queste due proprietà. Da notare, infatti, che esistono molti materiali duri ma allo stesso tempo fragili (ossia poco tenaci), come il vetro, la ghisa e lo stesso diamante.
In classe propongo un’attività a gruppi per confrontare la durezza di materiali diversi. Assegno la disposizione in gruppi di tre alunni, cercando di tenere presente le loro preferenze, poi ogni gruppo viene dotato di una punta e di alcuni campioni. Bisogna cercare di premere la punta contro i provini esercitando sempre la stessa forza, senza lasciarsi influenzare dalla delicatezza di alcuni campioni, come per esempio quello di polistirolo. La punta è protetta da un piccolo blocco di legno che la rende sicura e maneggevole.
Nello svolgere attività di gruppo bisogna avere ben chiaro il ruolo che ogni componente deve svolgere. In questa attività vi sono tre ruoli: Responsabile dell’organizzazione del gruppo; Responsabile delle misure; Responsabile dei dati.
Il Responsabile dell’organizzazione del gruppo deve accertarsi che il gruppo stia lavorando correttamente, che stia rispettando le indicazioni dell’insegnante, che tutti i componenti siano al loro posto, che nessun componente del gruppo disturbi gli altri gruppi o si alzi a girovagare, che avvenga la turnazione dei ruoli dopo una misura, che alla fine delle attività tutto il materiale venga restituito all’insegnante. Inoltre è l’unica persona incaricata di riferire all’insegnante problemi, difficoltà incontrate, domande o quant’altro.
Il Responsabile delle misure effettua le misure tenendo conto delle indicazioni dell’insegnante.
Il Responsabile dei dati predispone la scheda di misura, come illustrato nella figura sotto, ed inserisce i risultati: misura l’ampiezza del solco e le riporta, unitamente ad una sintetica descrizione del campione e dei risultati.
