Bolle di sapone tesina

Istituto d’istruzione superiore “G. G. Trissino” Valdagno (VI)

Liceo scientifico – P. N. I.

Esami di Stato 2014

Candidato: Diletta Bortolotto

Classe: 5^ SA

Bolle di sapone

“...in una comune bolla di sapone c’è molto di più di quanto immagini di solito chi si limita a considerarla un gioco”

Charles Vernon Boys

Indice generale

Discipline coinvolte e percorso argomentativo....................................................................................3

Introduzione..........................................................................................................................................4

1. Bolle di sapone “scientifiche”..........................................................................................................5

1.1 Tensione superficiale.................................................................................................................5

1.2 Teoria delle superfici minime e il problema di Plateau.............................................................6

1.3 Superfici minime in architettura: Otto Frei................................................................................8

1.4 Il colore delle lamine saponate................................................................................................11

2. Bolle di sapone “simboliche”.........................................................................................................13

2.1 Le bolle nella pittura del ’600 olandese...................................................................................13

2.2 Le bolle nella seconda metà del 1800: Manet e Daumier........................................................15

2.3 Le bolle da Millais alla pubblicità...........................................................................................16

2.4 Le bolle di sapone nella letteratura italiana.............................................................................17

- D’Annunzio: la bolla come similitudine.................................................................................17

- Calvino: Fumo, vento e bolle di sapone.................................................................................18

Conclusione........................................................................................................................................20

Bibliografia.........................................................................................................................................21

Discipline coinvolte e percorso argomentativo

Fisica Tensione superficiale, problema di Plateau e il colore nelle lamine saponate.

Matematica La teoria delle superfici minime.

Storia dell’Arte Architettura: Otto Frei e le tensostrutture.

Pittura e comunicazione visiva: analisi del significato delle bolle di sapone dalla scuola olandese in avanti, in particolare nell’impressionista Manet (Ragazzo che soffia bolle di sapone), nella litografia di Daumier (Les bulles de savon), in Millais e nella pubblicità (Bubbles).

Analisi del significato delle bolle di sapone in un passo della Letteratura italiana novella Fra’ Lucerta di Gabriele D’Annunzio e in una parte dell’opera Marcovaldo ovvero Le stagioni in città di Italo Calvino.

1. Fisica, matematica e architettura

(Spiegazione delle principali proprietà fisiche e matematiche delle bolle di sapone e la loro applicazione tecnica nelle tensostrutture dell’architetto Otto Frei)

• Tensione superficiale.
• Introduzione alla teoria delle superfici minime e il problema di Plateau.
• Otto Frei: applicazione pratica delle superfici minime nell’architettura basata sulle tensostrutture.
• Spiegazione del colore delle lamine saponate attraverso il fenomeno dell’interferenza.

2. Italiano e storia dell’arte

(Le bolle di sapone come soggetto artistico, letterario e legato alla comunicazione)

• Le bolle di sapone come soggetto pittorico partendo dalla scuola olandese, analizzando i due significati principali attribuiti a questo soggetto nella pittura (gioco e allegoria), citando Le bolle di sapone di Manet e la litografia Les bulles de savon di Daumier.
• L’uso delle bolle di sapone nella pubblicità, analizzando il dipinto di Millais Bubbles utilizzato per la pubblicità della “Pears”.
• Analisi del significato delle bolle nella letteratura, in particolare in una parte della novella Fra’ lucerta contenuta nella raccolta Terra vergine di Gabriele D’Annunzio e nell’episodio Fumo, vento e bolle di sapone tratto da Marcovaldo ovvero Le stagioni in città di Italo Calvino.

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Introduzione

Tutti noi siamo abituati a pensare alle bolle di sapone come a un banale gioco per bambini: si soffia su una lamina saponata e, come per magia, appaiono numerose meraviglie colorate pronte a scoppiare da un momento all’altro.

Ciò che mi ha spinta a strutturare l’approfondimento pluridisciplinare attorno alle bolle di sapone è stata la pura curiosità: guardavo mio fratello soffiare all’interno del cerchio attaccato al tappo del tubetto di acqua saponata e mi chiedevo quali fossero le proprietà che permettevano la formazione di queste effimere strutture sferiche.

Così mi sono documentata in rete per scoprire come si crea una bolla di sapone e mi sono stupita della complessità di questo fenomeno: non avrei mai immaginato che dietro alla leggerezza e alla delicatezza delle bolle di sapone si nascondesse una struttura ben più solida e articolata, in grado di trovare applicazioni tecniche anche nell’architettura moderna.

Ho scelto di affrontare l’argomento partendo dal puro fenomeno fisico e matematico con le relative applicazioni tecniche, per approdare all’analisi del significato allegorico attribuito alle bolle di sapone nel corso della storia.

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1. Bolle di sapone “scientifiche”

“Fate una bolla di sapone e osservatela: potreste passare tutta la vita a studiarla”

Lord Kelvin

Cosa succede quando soffiamo su una lamina saponata per creare una bolla di sapone?

Quando facciamo una bolla di sapone fissiamo un determinato volume d’aria (quello che emettiamo) e il liquido saponato lo circonda con una sfera, la quale non è altro che la soluzione a un problema di superficie minima, perché è il solido in grado di contenere maggior volume avendo una superficie esterna che sia la minima possibile.

Per spiegare meglio il motivo per il quale le bolle di sapone sono uno strumento utile per studiare problemi di superfici minime occorre approfondire due fenomeni principali: la tensione superficiale per quanto riguarda l’ambito fisico e la teoria delle superfici minime per quello matematico.

1.1 Tensione superficiale

Una bolla di sapone può formarsi grazie alla tensione superficiale che, assieme all’azione chimica del sapone, determina l’elasticità del liquido.

Consideriamo un liquido la cui superficie sia in contatto con un gas, in questo caso l’acqua saponata e l’aria.

Dato che le molecole di un fluido esercitano tra di loro forze attrattive, quando una molecola si avvicina alla superficie risente di una forza risultante che tende ad allontanarla da essa perché dall’altra parte non ci sono molecole per attrarre il fluido nell’altra direzione.

A ciò consegue che deve essere effettuato un lavoro per portare una particella dall’interno della superficie all’esterno.

Normalmente in natura i sistemi fisici tendono verso configurazioni di minima energia, quindi è necessario che la bolla di sapone abbia la minor superficie possibile a parità di volume, cioè deve avere forma sferica.

Per questo la superficie dell’acqua saponata si comporta come se fosse elastica e si contrae per resistere all’aumento della sua area.

L’eccessiva tensione superficiale dell’acqua determinerebbe un’esplosione quasi istantanea della bolla, ma grazie alle qualità tensioattive del sapone, che agisce distanziando le molecole d’acqua e diminuendo la tensione superficiale, le bolle generate dal liquido saponato godono di una superficie più elastica e possono resistere più a lungo.

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1.2 Teoria delle superfici minime e il problema di Plateau