Što je ne-Newtonijanska tekućina? Primjeri i eksperimenti

Što su ne-Newtonovske tekućine? Primjeri sigurni mogu se pronaći čak iu vašem hladnjaku, ali se smatra najočitiji primjer znanstvenog čuda živi pijesak - tekućine i čvrste tvari u isto vrijeme zbog suspendiranih (suspendiranih) čestica.

Na viskoznost

gospodine Isaac Newton tvrdila je da viskoznost ili otpor fluidnosti prema toku ovisi o temperaturi. Na primjer, voda se može pretvoriti u led i obratno pod utjecajem elemenata za grijanje ili hlađenje. Međutim, neke od tvari koje postoje na svijetu mijenjaju viskoznost uslijed uporabe sile, a ne promjene temperature. Zanimljivo je da ne-Newtonovske tekućine uključuju uobičajeni umak od rajčice, koji se ukapljuje s produljenim miješanjem. Krema, naprotiv, zgušnjava se kada se ševi. Te tvari nisu važna temperatura - viskoznost ne-Newtonovih tekućina varira zbog fizičkih učinaka.

eksperiment

Za one koji su zainteresirani za primijenjene znanosti, ili jednostavno želite impresionirati svojim gostima i prijatelji su nevjerojatno jednostavna, a opet nevjerojatno zabavno znanost eksperimenata stvorio poseban recept koloidne otopine škroba. To nije Newtonova tekućine, ruke su doslovno napravljeni od dva sastojaka zajedničko kuhanje pogoditi njihovu dosljednost i školske djece i studenata. Sve što trebate je škrob i čista voda, i na kraju dobiti jedinstvenu tvar, koja je ujedno i tekući i čvrsti.

recept

• Pospite oko četvrtine kukuruznog škroba u čistu zdjelicu i lagano ulijte u oko pola šalice vode. Promiješati. Ponekad je prikladnije pripremiti koloidnu otopinu škroba izravno s rukama.
• Nastavite dodavati škrob i vodu u malim obrocima sve dok ne dobijete supstancu koja sliči medu u dosljednosti. Ovo je buduća ne-Newtonova tekućina. Kako je homogeno ako svi pokušaji uniformnog miješanja završavaju u neuspjehu? Ne brinite, samo dati proces više vremena. Kao rezultat toga, jedna kutija kukuruznog škroba vjerojatno će vas odvesti od jedne do dvije čaše vode. Napomena: tvar postiže veću gustoću dok dodajete više praha.
• Ulijte dobivenu tvar u tavu ili posudu za pečenje. Pazite na svoju neuobičajenu dosljednost, dok se "čvrsta" tekućina prelijeva. Pomiješajte supstancu oko kruga s prstom - prvo polako, a zatim brže i brže dok ne dobijete nevjerojatnu ne-Newtonovu tekućinu.

pokusi

Što se tiče znanstvenih saznanja i samo za zabavu, možete isprobati sljedeće eksperimente:

• Klizite prstom po površini nastalog ugruška. Jeste li primijetili nešto?
• Uronite cijelu ruku u tajanstvenu tvar i pokušajte ga stisnuti prstima i izvucite je iz spremnika.
• Pokušajte valjati tvar u dlanovima kako bi napravili loptu.
• Možete čak i šamarati dlanom svojom snagom. Prisutnost gledatelja svakako bježe u stranu, čekajući njih sada splattered rješenje škroba, ali neobična tvar ostaje u spremniku. (Ako, naravno, niste žalili škrob.)
• Spektakularni eksperiment nudi videoblogere. Za njega će vam trebati glazbeni stup, koji treba pažljivo prekriti gustim filmom hrane u nekoliko slojeva. Izlijte otopinu na kasetu i uključite glazbu pri visokoj glasnoći. Moći ćete promatrati zadivljujuće vizualne efekte moguće samo uz primjenu ovog jedinstvenog sastava.

Ako provodite eksperiment u laboratoriju pred studentima ili studentima, pitajte ih zašto se ne-Newtonovska tekućina ponaša na taj način. Zbog čega to izgleda kao čvrsto tijelo, ako ga stisnete u ruci, ali ona teče poput sirupa ako uklanjaš prste? Na kraju rasprave možete staviti ugrušak u veliku plastičnu vrećicu s patentnim zatvaračem kako biste ga spremili do sljedećeg puta. Prikazat će se svojstva suspenzije.

Otajstvo tvari

Zašto, u nekim slučajevima, koloidna škrobna otopina ponaša se kao čvrsto tijelo, au drugima kao tekućina? Zapravo, stvorili ste stvarnu ne-Newtonovu tekućinu - tvar koja odbacuje zakon viskoznosti.

Newton vjeruje da se viskoznost tvari mijenja samo zbog povećanja ili smanjenja temperature. Na primjer, motorno ulje lako struji kada se zagrije i dobiva posebnu gustoću kod hlađenja. Strogo govoreći, ne-newtonske tekućine također se pridržavaju ovog fizičkog zakona, ali njihova viskoznost također može biti promijenjena primjenom sile ili pritiska. Kada stisnete koloidni ugrušak u ruci, njegova se gustoća znatno povećava, i (čak i privremeno) čini se da se pretvara u čvrsto tijelo. Kada izbacite šaku, koloidna tekućina teče kao normalna tekućina.

Ono što trebate imati na umu

Ironija je da je nemoguće miješati škrob s vodom zauvijek, jer kao rezultat eksperimenta dobivate neujednačenu tvar i suspenziju. Tijekom vremena, čestice praha će se odstraniti od vodenih molekula i skupljati u tvrdu grudicu na dnu plastične vrećice. Iz tog razloga slična ne-Newtonova tekućina odmah začepljuje kanalizacijske cijevi, ako ga samo uzmete i ulijte u sudoper. Ni u kojem slučaju ne ulijte u odvod - bolje ga pakirajte u vrećicu i bacajte je u smeće.