Scala musicale con le bottiglie

Cosa imparerà

• Che il suono è una vibrazione: se tocchi la bottiglia mentre suona, senti il formicolio e il suono si spegne.
• Che COLPENDO una bottiglia, più acqua contiene, più il suono è grave (vibra più massa, più lentamente).
• Che SOFFIANDO sull'imboccatura della bottiglia succede il contrario: più acqua = meno aria = suono più acuto.
• Che cos'è una scala musicale (do-re-mi-fa-sol-la) e come si accorda uno strumento confrontando i suoni.
• A leggere uno spartito semplice con numeri e colori.

Prepara prima

• Raccogli 6 bottiglie uguali, togli le etichette in acqua calda e controlla che non abbiano crepe passando il dito sul bordo e sul corpo.
• Stampa il foglio delle sagome al 100 % e ritaglia il righello di riempimento (A) e le etichette (B).
• Prepara la zona: tavolo stabile, vassoio o strofinaccio sotto e bottiglie lontane dal bordo (almeno 10 cm).
• Se userai l'app di accordatore, scaricala e provala prima schioccando le dita vicino al microfono.
• Tieni a portata di mano una caraffa con 1,5 l d'acqua per non andare avanti e indietro dal rubinetto.

Materiali e attrezzi

• Bottiglie di vetro uguali — 6
  stessa marca e modello, lisce (senza rilievi), senza crepe né scheggiature; ideali bottigliette da 330 ml di succo o bibita, oppure bottiglie da 500–750 ml (suonano più gravi e più forte)
• Acqua del rubinetto — ≈ 1,2 l in totale
  a temperatura ambiente
• Colorante alimentare — 1–3 gocce per bottiglia
  6 colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, viola (do → la)
• Spiedino di legno — 1
  per mescolare il colorante dentro la bottiglia (passa dall'imboccatura)
• Cucchiaio di metallo — 1 (o 2 per suonare a due mani)
  cucchiaino da caffè o da dessert, d'acciaio
• Caraffa graduata — 1
  con tacche da 50 ml
• Siringa senza ago o contagocce — 1
  da 5–20 ml (da sciroppo per bambini), per l'accordatura fine
• Imbuto piccolo — 1
  che entri nell'imboccatura della bottiglia
• Nastro adesivo trasparente — 1 rotolo
  per attaccare il righello e le etichette
• Nastro di carta — 6 strisce da 10 cm
  attaccate in verticale sul vetro per segnare con il pennarello il livello delle bottiglie senza righello
• Strofinaccio o vassoio — 1
  per raccogliere gli schizzi durante il riempimento

Attrezzi

• Forbici — ritagliare il righello di riempimento e le etichette
• Cellulare o tablet con app di accordatore cromatico (gratuita) o di pianoforte — accordatura precisa e registrazione della melodia (facoltativo)
• Pennarello indelebile a punta fine — segnare sul righello il livello di ogni nota

Pezzi e sagome

• A · Righello di riempimento ×1 — carta o cartoncino 160 g/m²
• B · Etichette delle note ×1 — carta (da colorare con il colore di ogni nota)

Passo passo

1. Prepara e prova le bottiglie vuote

   Metti le 6 bottiglie vuote in fila sul vassoio, distanziate di 2 cm. Colpisci ognuna sulla spalla (dove si restringe) con il cucchiaio: devono suonare quasi uguali. Metti da parte quella che suona spenta o «rotta»: potrebbe avere una crepa.

   Verifica: Tutte e 6 fanno un «ting» pulito e simile.

2. Attacca il righello di riempimento

   Ritaglia il righello A e taglia la striscia in basso lungo la linea di taglio, in modo che restino 4 mm di carta sotto la linea 0. Attaccalo in verticale sul retro della bottiglia 1 con nastro trasparente e con il bordo inferiore appoggiato al tavolo: così la linea 0 si trova all'altezza del fondo interno (3–5 mm sopra il tavolo).

   Verifica: Il bordo del righello tocca il tavolo e la linea 0 coincide con il fondo interno che si vede attraverso il vetro.
   Trucco: Se hai pazienza, stampa 6 righelli e mettine uno su ogni bottiglia: l'accordatura sarà più rapida.

3. Riempi la bottiglia 1 (DO, la più grave)

   Con la caraffa e l'imbuto, versa 240 ml d'acqua nella bottiglia 1 (bottiglietta da 330 ml; in una da 500 ml, 360 ml; in una da 750 ml, 540 ml). È quella con più acqua e quella che suona più grave: sarà il DO.

4. Riempi le altre con la tabella di partenza

   Versa in ogni bottiglia (per 330 ml): 2-RE 205 ml, 3-MI 175 ml, 4-FA 155 ml, 5-SOL 120 ml, 6-LA 75 ml. Per bottiglie da 500 ml moltiplica per 1,5. Sono quantità di partenza: ogni bottiglia è diversa e poi bisogna accordare.

   Verifica: I livelli scendono da sinistra a destra come una scala.

5. Colora l'acqua

   Aggiungi 1–3 gocce di colorante in ogni bottiglia: 1 rosso, 2 arancione, 3 giallo, 4 verde, 5 blu, 6 viola. Chiudi l'imboccatura con il palmo e agita con delicatezza o mescola con uno spiedino.

   Trucco: Il colorante non cambia il suono in modo percettibile: serve solo per leggere lo spartito a colori.

6. Ascolta la scala dei suoni

   Colpisci le bottiglie in ordine dall'1 al 6 con colpi secchi e leggeri sulla spalla, sopra l'acqua. Deve suonare una scala che sale: dal grave (1) all'acuto (6). Se una salta l'ordine, regola la sua acqua.

   Verifica: Andando dall'1 al 6 il suono sale sempre.

7. Accorda il DO e il LA alle estremità

   Canta «do-re-mi-fa-sol-la» partendo dal tono della bottiglia 1. Se la bottiglia 6 è più acuta del tuo «la», aggiungi acqua con la siringa 5 ml alla volta; se è più grave, togli acqua con la siringa. Ricorda: più acqua = più grave.

   Trucco: Con un'app di accordatore: annota la nota che segna la bottiglia 1 (per esempio, Do) e accorda le altre su re, mi, fa, sol, la della stessa ottava.

8. Accorda le note intermedie

   Suona 1-2-3-4-5-6 più e più volte mentre canti la scala. Correggi ogni bottiglia di 2–5 ml alla volta, confrontandola sempre con la precedente. Il salto tra MI (3) e FA (4) è più piccolo degli altri: devono suonare molto vicine.

   Verifica: La scala suona come quella di un pianoforte e non «stona» quando la suoni veloce.

9. Segna i livelli e metti le etichette

   Con la bottiglia accordata, segna con il pennarello il livello dell'acqua sul righello (o su una striscia di nastro di carta attaccata al vetro). Taglia le etichette B e attacca ognuna sul collo della sua bottiglia.

10. Suona «Brilla brilla la stellina»

    Suona seguendo i numeri: 1 1 5 5 6 6 5 · 4 4 3 3 2 2 1 · 5 5 4 4 3 3 2 · 5 5 4 4 3 3 2 · 1 1 5 5 6 6 5 · 4 4 3 3 2 2 1. La nota finale di ogni frase dura il doppio.

    Trucco: Tieni il cucchiaio con delicatezza, tra il pollice e due dita, e lascialo rimbalzare: se lo premi contro il vetro, spegni il suono.

11. Confronta con il soffio

    Soffia sull'imboccatura delle bottiglie 1 e 6, con il labbro inferiore appoggiato al bordo e il getto d'aria che sfiora l'apertura. Verifica che ora la bottiglia 1 (tanta acqua, poca aria) suona PIÙ ACUTA della 6. Al contrario di quando colpisci!

    Verifica: Il bambino sa spiegare con parole sue perché l'ordine si inverte.

Funziona? La prova

Suona la scala 1→6 e poi «Brilla brilla la stellina» intera. Se hai l'app di accordatore, colpisci ogni bottiglia e annota la nota e lo scostamento in cent.

Cosa deve succedere: Le 6 bottiglie suonano in ordine crescente e formano un do-re-mi-fa-sol-la riconoscibile; con l'app, ogni bottiglia entro ±20 cent dalla sua nota. Con bottigliette da 330 ml le note sono all'incirca tra do6 e la6 (≈ 1000–1800 Hz); con bottiglie da 750 ml, circa un'ottava più gravi.

Se qualcosa non va

• Le bottiglie suonano quasi tutte uguali — Con poca acqua il tono cambia appena: l'effetto dell'acqua è piccolo finché non arriva a metà bottiglia. Soluzione: Metti più acqua in tutte: le grandi differenze di tono compaiono tra il 50 % e il 90 % di riempimento. Se non basta, usa bottiglie più grandi.
• Il suono è sordo, un «toc» breve — Colpisci dove c'è l'acqua, stringi il cucchiaio o la bottiglia è incrinata. Soluzione: Colpisci sulla spalla o sul collo, sopra l'acqua, lasciando rimbalzare il cucchiaio. Controlla le crepe e cambia quella bottiglia.
• La scala suona stonata — Note regolate male, soprattutto MI-FA (semitono) e le altre (toni interi). Soluzione: Accorda confrontando due alla volta con un'app di accordatore o un'app di pianoforte. Regola con la siringa 2 ml alla volta.
• Ho aggiunto acqua e la nota è salita — Stavi soffiando invece di colpire, o hai confrontato con la bottiglia accanto. Soluzione: Colpendo: più acqua = più grave. Soffiando: più acqua = più acuto. Prova sempre nello stesso modo.
• Il giorno dopo non suona più uguale — L'acqua è evaporata o qualcuno ha spostato le bottiglie. Soluzione: Riempi fino al segno sul righello A. Chiudi le bottiglie con il loro tappo quando non le usi (il tappo non cambia il suono quando colpisci).
• Una bottiglia risuona con quella accanto — Si toccano o sono troppo vicine. Soluzione: Distanziale di almeno 2 cm; il vetro che tocca altro vetro si smorza e ronza.

Sicurezza

• Vetro: sempre colpi leggeri. Un colpo forte con un cucchiaio di metallo può rompere una bottiglia; controlla le crepe prima di cominciare e togli qualsiasi bottiglia scheggiata.
• Con bambini di 5–6 anni è l'adulto a spostare le bottiglie piene; lavora su un vassoio e lontano dal bordo del tavolo.
• Se una bottiglia si rompe, allontana i bambini, raccogli i pezzi con guanti e scopa, e asciuga l'acqua perché nessuno scivoli.
• Ogni bambino soffia solo nella sua bottiglia (igiene); lavale dopo con acqua e sapone.
• Il colorante alimentare macchia i vestiti e il legno: usa strofinaccio o vassoio e grembiule.

La scienza che c'è dietro

Per i bambini

Quando colpisci la bottiglia, il vetro trema velocissimo, così tanto che non lo vedi, e quel tremolio spinge l'aria fino alle tue orecchie: quello è il suono. Se la bottiglia ha tanta acqua, il vetro deve muovere anche l'acqua attaccata a lui e trema più lentamente, come un'altalena con un bambino grande: per questo suona più grave. Con poca acqua trema veloce e suona acuto. Ma se soffi, quello che suona è l'aria dentro: poca aria suona acuta, come un fischietto piccolo.

Per l'adulto

Quando la si colpisce, la bottiglia vibra in modi di flessione della parete di vetro (come un calice). La frequenza dipende dalla rigidità e dalla massa che partecipa alla vibrazione: l'acqua a contatto con la parete si muove con essa e aggiunge massa efficace, perciò la frequenza scende all'aumentare del livello. L'effetto è molto non lineare: con poca acqua cambia appena (la parte inferiore della parete quasi non si deforma) e cresce molto da metà bottiglia in su; per i calici si usa l'approssimazione f ≈ f₀ / √(1 + α·(h/H)⁴). Soffiando, invece, suona la colonna d'aria: la bottiglia funziona come un risonatore di Helmholtz, f = (c/2π)·√(A/(V·L)), con c ≈ 343 m/s, A l'area del collo, L la sua lunghezza efficace e V il volume d'aria; aggiungendo acqua V diminuisce e la frequenza sale. Per questo l'ordine si inverte tra colpire e soffiare. La scala maggiore do-re-mi-fa-sol-la ha intervalli tono-tono-semitono-tono-tono (rapporti ≈ 1,122 per tono e 1,059 per semitono nel temperamento equabile); la sesta do-la è un rapporto di frequenze ≈ 1,68. L'olio (meno denso, ρ ≈ 0,92) abbassa la frequenza meno dell'acqua a parità di altezza; l'aceto (ρ ≈ 1,01) suona quasi come l'acqua.

• vibrazione: movimento avanti e indietro molto rapido che produce il suono.
• frequenza: quante vibrazioni ci sono ogni secondo; si misura in hertz (Hz).
• altezza (del suono): quanto un suono è acuto o grave: più frequenza, più acuto.
• scala: serie ordinata di note, come do-re-mi-fa-sol-la-si.
• accordare: regolare uno strumento perché ogni nota suoni all'altezza giusta.

Per età

• 5–7 anni: L'adulto riempie le bottiglie con le quantità della tabella e il bambino versa il colorante, colpisce e scopre «più acqua = più grave». Fagli suonare «Brilla brilla la stellina» seguendo i colori invece dei numeri.
• 8–10 anni: Riempiono misurando con la caraffa, accordano a orecchio cantando la scala e scrivono il loro spartito numerato.
• 11–12 anni: Accordano con l'app di accordatore (±20 cent), registrano ml e hertz e fanno un grafico livello dell'acqua–frequenza. Sfida: ampliare a 8 bottiglie (scala completa fino al do acuto).

In gruppo o in classe

Squadre di 4 bambini, un set di 6 bottiglie per squadra (chiedi bottigliette uguali alle famiglie con una settimana di anticipo). Prima dell'attività: bottiglie pulite e controllate, caraffe d'acqua e vassoi su ogni tavolo. Attività di 45 min: 5 min di dimostrazione (colpire vs soffiare), 10 min di riempimento, 15 min di accordatura (un cellulare con app per squadra), 15 min di concerto: ogni squadra suona una frase di «Brilla brilla la stellina» e tutti insieme la completano.

Sfide

• Aggiungi altre due bottiglie (si e do acuto) per avere la scala completa e suonare «Tanti auguri a te».
• Costruisci un supporto di cartone che appenda le bottiglie per il collo con uno spago: suonano più a lungo appese?
• Accordate due xilofoni uguali e suonate una canzone a due voci.
• Costruisci una bacchetta con uno spiedino di legno e una pallina di plastilina o sughero in punta e confronta il suono con quello del cucchiaio.

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