Co je non-newtonovská tekutina? Příklady a experimenty

Co jsou non-newtonovské tekutiny? Příklady jistoty lze nalézt i ve vaší chladničce, ale nejvíce zřejmý příklad vědeckého zázraku je zvažován pískovce - kapaliny a tuhé látky současně v důsledku suspendovaných (suspendovaných) částic.

Na viskozitě

Pane Isaac Newton tvrdí, že viskozita nebo odpor tekutiny závisí na teplotě. Takže například voda se může změnit na led a naopak pod vlivem vytápěcích nebo chladicích prvků. Nicméně, některé látky, existující ve světě, změny viskozity v důsledku použití síly, spíše než změny teploty. Zajímavé je, že ne-newtonské kapaliny se označuje běžně používá rajskou omáčku, která se stává tenčí předpokladu prodlouženou míchání. Smetana, naopak, zahušťuje, když je šleha. Tyto látky nejsou důležitou teplotou - viskozita ne-newtonovských tekutin se liší vlivem fyzikálních účinků.

Experiment

Pro ty, kteří mají zájem o aplikovanou vědu nebo jen chtějí své hosty a přátele zapůsobit neuvěřitelně jednoduchým a zároveň úžasným fascinujícím vědeckým experimentem, byl vytvořen speciální recept na roztok koloidního škrobu. Skutečná nenewtonská tekutina vyrobená z vlastních rukou, doslova ze dvou obyčejných kuchařských ingrediencí, ohromí studenty a studenty svou konzistencí. Budete potřebovat pouze škrob a čistou vodu a v důsledku toho získáte jedinečnou látku, která je jak tekutá, tak pevná.

Recept

• Posypeme asi čtvrt kukuřičného škrobu v čisté misce a pomalu nalejte asi půl šálku vody. Mícháme. Někdy je vhodnější připravit koloidní roztok škrobu přímo rukama.
• Pokračujte ve přidávání škrobu a vody v malých částech, dokud nebudete mít látku, která se podobá medu v konzistenci. Toto je budoucí non-newtonovská tekutina. Jak je to homogenní, pokud všechny pokusy o rovnoměrné míchání skončí v selhání? Nedělejte si starosti, zkuste proces jen více času. Výsledkem je, že jedna krabička kukuřičného škrobu vás s největší pravděpodobností vezme z jednoho až dvou sklenic vody. Poznámka: látka získává větší hustotu, když do ní přidáte další prášek.
• Vylijte výslednou látku do pánve na smažení nebo do pekáče. Podívejte se na jeho neobvyklou konzistenci, zatímco "pevná" kapalina se rozlévá. Smíchejte látku kolem kruhu s ukazováčkem - nejprve pomalu, pak rychleji a rychleji, dokud nezískáte úžasnou non-newtonovskou tekutinu.

Zkušenosti

Pokud jde o vědecké poznatky a jenom pro zábavu, můžete vyzkoušet následující experimenty:

• Posuňte prst po povrchu výsledné sraženiny. Všimli jste si něco?
• Ponořte celou ruku do tajemné látky a snažte se ji stisknout prsty a vytáhnout ji z kontejneru.
• Pokuste se vložit látku do dlaní, aby se vytvořila míč.
• Dokonce můžete dlaň ruky plnit svou silou. Současní diváci se jistě rozptýlí po stranách a očekávají, že jsou nyní posypáni roztokem škrobu, ale neobvyklá látka zůstane v kontejneru. (Pokud jste, samozřejmě, nelitovali škrob.)
• Spektakulární experiment nabízí videoblogy. Pro něj budete potřebovat hudební sloup, který by měl být pečlivě pokryt hustým potravinovým filmem v několika vrstvách. Nalijte roztok na kazetu a zapněte hudbu vysokou hlasitostí. Budete moci pozorovat ohromující vizuální efekty možné pouze s použitím této jedinečné kompozice.

Pokud provádíte experiment v laboratoři před studenty nebo studenty, zeptejte se jich, proč se ne-newtonovská tekutina chová tímto způsobem. Z nějakého důvodu se zdá být pevná, když ho vytlačit do ruky, ale to teče, jako sirup, pokud jste rozevřít prsty? Na konci diskuse můžete zabalit sraženinu do velkého plastového sáčku se zipem, abyste ji zachovali až příště. Bude užitečné pro prokázání vlastností zavěšení.

Tajemství hmoty

Proč se v některých případech chová koloidní roztok škrobu jako pevné tělo a v jiných jako kapalina? Ve skutečnosti jste vytvořili skutečnou non-newtonovskou tekutinu - látku, která odmítá zákon viskozity.

Newton věřil, že viskozita látky se mění pouze kvůli zvýšení nebo poklesu teploty. Např. Motorový olej proudí při zahřátí a při chlazení získává zvláštní hustotu. Přísně řečeno, non-newtonovské tekutiny také dodržují tento fyzický zákon, ale jejich viskozita může být také měněna použitím síly nebo tlaku. Když stisknete koloidní sraženinu v ruce, jeho zvýšení hustoty Je příznačné, a (alespoň dočasně), jako by se mění v pevnou látku. Když rozvinete pěst, koloidní tekutina proudí jako normální tekutina.

Co musíte mít na paměti

Ironií je, že je možné mísit škrob s vodou navždy, jako výsledek experimentu, dostanete není homogenní látku a suspenze. Časem se částice prášku oddělí od molekul vody a shromáždí se v tvrdé hrudce na dně plastového sáčku. Je to z toho důvodu, že tato non-Newtonian tekutiny okamžitě ucpat kanalizační potrubí, pokud jste právě vzít a nalít ji do výlevky. V žádném případě jej nevlijte do kanalizace - lépe jej vložte do sáčku a jen jej vložte do skládky odpadků.