Què són els fluids no newtonians? Sens dubte, es poden trobar exemples fins i tot a la vostra nevera, però les sorres movedisses es considera l'exemple més evident d'un miracle científic: fluid i sòlid alhora a causa de les partícules en suspensió (en suspensió).
Sobre la viscositat
Sir Isaac Newton va argumentar que la viscositat, o la resistència d'un fluid a fluir, depèn de la temperatura. Així, per exemple, l'aigua es pot convertir en gel i viceversa precisament sota la influència d'elements de calefacció o refrigeració. Tanmateix, algunes substàncies que existeixen al món canvien de viscositat per l'aplicació de força, i no per un canvi de temperatura. Curiosament, la salsa de tomàquet que s'utilitza habitualment, que es fa més fina amb una agitació prolongada, es considera un líquid no newtonià. La nata, en canvi, espesseix quan es munta. La temperatura no és important per a aquestes substàncies: la viscositat dels fluids no newtonians canvia a causa de l'impacte físic.
Experiment
Per a aquells que estan interessats en la ciència aplicada o simplement ho volenper sorprendre els vostres convidats i amics amb un experiment científic increïblement senzill i alhora sorprenentment fascinant, s'ha creat una recepta especial per a una solució de midó col·loïdal. Un autèntic líquid no newtonià, fet amb literalment dos ingredients culinaris habituals, sorprendrà tant els escolars com els alumnes amb la seva consistència. Tot el que necessites és midó i aigua pura, i el resultat és una substància única que és tant líquida com sòlida.
Recepta
- Aboqueu aproximadament un quart d'un paquet de maizena en un bol net i afegiu lentament aproximadament mig got d'aigua. Intervenir. De vegades és més convenient preparar una solució de midó col·loïdal directament amb les mans.
- Continueu afegint midó i aigua en petites porcions fins que tingueu una consistència semblant a la mel. Aquest és el futur fluid no newtonià. Com fer-ho homogeni si tots els intents d'agitar uniformement acaben en fracàs? No et preocupis; només doneu més temps al procés. Com a resultat, per a un paquet de maizena, probablement necessitareu un o dos gots d'aigua. Tingues en compte que la substància es torna més densa a mesura que hi afegeixes més pols.
- Aboqueu la substància resultant en una paella o un plat de forn. Mireu de prop la seva consistència inusual mentre el líquid "sòlid" s'aboca. Remeneu la substància en un cercle amb el dit índex, al principi lentament, després cada cop més ràpidmés ràpid fins que tingueu un fluid increïble no newtonià.
experiments
Tant amb finalitats de coneixement científic com només per diversió, podeu provar els experiments següents:
- Fes lliscar el dit per la superfície del coàgul resultant. Has notat alguna cosa?
- Sumergeix tota la mà en la misteriosa substància i intenta estrènyer-la amb els dits i treure-la del recipient.
- Intenta fer rodar la substància entre els palmells per formar una bola.
- Fins i tot pots colpejar el coàgul amb el palmell amb totes les teves forces. Els espectadors presents probablement s'escamparan a un costat, esperant que els ruixessin una solució de midó, però la substància inusual romandrà al recipient. (A menys que, per descomptat, hagis estalviat el midó.)
- Els bloggers de vídeo ofereixen un experiment espectacular. Per a ell, necessitareu una columna de música, que s'ha de cobrir acuradament amb una pel·lícula adhesiva gruixuda en diverses capes. Aboqueu la solució a la pel·lícula i enceneu la música a gran volum. Podràs experimentar efectes visuals impressionants només possibles amb aquest compost únic.
Si esteu fent un experiment en un laboratori davant d'escolars o estudiants, pregunteu-los per què un fluid no newtonià es comporta com ho fa. Per què sembla sòlid quan s'esprem a la mà, però flueix com un xarop quan els dits no estan tancats? Al final de la discussió, podeu empaquetar el coàgul en una bossa de plàstic gran amb cremallera per guardar-lo.fins la pròxima vegada. Us serà útil per demostrar les propietats de la suspensió.
Misteri de la substància
Per què una solució de midó col·loïdal es comporta com un sòlid en alguns casos i com un líquid en d' altres? De fet, heu creat un fluid real no newtonià, una substància que desafia la llei de la viscositat.
Newton creia que la viscositat d'una substància només canvia a causa d'un augment o disminució de la temperatura. Per exemple, l'oli del motor flueix fàcilment quan s'escalfa i s'espesseix quan es refreda. En sentit estricte, els fluids no newtonians també obeeixen aquesta llei física, però la seva viscositat també es pot canviar aplicant força o pressió. Quan premeu un coàgul col·loïdal a la mà, la seva densitat augmenta significativament i (encara que sigui temporalment) sembla que es converteixi en un sòlid. Quan obriu el puny, la solució col·loïdal flueix com un líquid normal.
Coses a tenir en compte
La ironia és que és impossible barrejar midó amb aigua per sempre, perquè com a resultat de l'experiment no s'obté una substància homogènia, sinó una suspensió. Amb el temps, les partícules de pols es separaran de les molècules d'aigua i formaran un grumoll dur a la part inferior de la bossa de plàstic. És per aquest motiu que aquest líquid no newtonià obstrueix instantàniament les canonades de clavegueram, si només l'agafeu i l'aboqueu per l'aigüera. En cap cas, no l'aboqueu al desguàs: és millor envasar-lo en una bossa i llençar-lo.tobogan d'escombraries.
