تجارب مع نشا الذرة والماء

عادة ما يتم تعريف المادة على أنها مادة صلبة أو سائلة أو غازية. ومع ذلك ، فإن عمليات التعليق تعمل كحالات مختلفة للمادة اعتمادًا على القوة المطبقة عليها. باستخدام نشا الذرة والماء ، يمكنك إنشاء تعليق وإجراء تجارب لنمذجة سلوك هذا النوع من المادة.

اخلطي كوبًا من نشا الذرة وكوبًا من الماء في وعاء. قلبي حتى تحصلي على قوام خليط البانكيك. ضع يديك في الخليط وحركهما. كلما حاولت تحريكه أكثر ، كلما كان ملمسه أكثر سمكًا وصلابة. نسكب المزيج في مقلاة ونضربه بيد مفتوحة. لا يتناثر. يخلق نشا الذرة والماء نظام التعليق. عند عصره ، يبدو وكأنه مادة صلبة لأن جزيئاته تقترب من بعضها البعض ، وتصطف. إنه يبدو ويعمل كسائل عندما لا توجد قوة مطبقة عليه لأن الجزيئات ترتخي وتتفصل.

اشرح كيفية عمل الرمال المتحركة عن طريق خلط كوب واحد من الماء في صندوق من نشا الذرة. ضع يدك في الخليط وحركه. كلما تحركت أكثر ، أصبحت أكثر صلابة. حاول الإمساك بالمزيج واسحبه لأعلى. الإحساس هو نفس الإحساس الذي ستشعر به في الرمال المتحركة. ضع شيئًا في الخليط ، ثم حاول إزالته. نشا الذرة والماء جعل التعليق. خليط من مادتين حيث تتشتت إحداهما في الأخرى. في هذه الحالة ، يتم تشتيت نشا الذرة في الماء. الرمال المتحركة هي خليط من الرمل والماء ، حيث تطفو حبات الرمل على الماء. كلما تحركت بشكل أسرع ، كلما أصبح الخروج أكثر صعوبة ، تمامًا كما هو الحال مع نشا الذرة والماء.

تتحول السوائل غير النيوتونية إلى مواد صلبة عند الضغط عليها. لإثبات ذلك ، اخلطي ربع كوب من نشا الذرة مع ربع كوب من الماء. حاول التقاط الخليط بيدك وعمله على شكل كرة على راحة يدك. إنه صلب وعملي إذا دفعته. عندما تتوقف ، يتحول إلى سائل. اضغط عليه بإصبعك ، ثم اضغط بإصبعك ببطء في الخليط. عندما تتحرك ببطء فإنك تسمح لجزيئات نشا الذرة بالانفصال. عندما تنقر عليه ، تقترب جزيئات نشا الذرة من بعضها البعض ولا يمكن أن تنزلق فوق بعضها البعض ، مما يخلق حاجزًا. في معظم السوائل ، تتأثر اللزوجة فقط بدرجة الحرارة. هذه تسمى السوائل النيوتونية. يتأثر نشا الذرة والماء بدرجة الحرارة أيضًا ، لكن مستوى لزوجته يعتمد أيضًا على القوة المطبقة عليه أو مدى سرعة تحرك شيء ما فيه. هذا يجعلها غير نيوتونية. الرمال المتحركة والكاتشب من السوائل غير النيوتونية أيضًا.

لا يحتوي نشا الذرة والماء على لزوجة ثابتة. إذا تُرك بمفرده ، يبدو وكأنه سائل. عند الضغط عليه ، مثل عندما تدفعه أو تسحبه ، فإنه يتحول إلى مادة صلبة. وضح ذلك عن طريق إجراء تجربة باستخدام مكبرات الصوت. اخلطي علبة نشا الذرة مع كوب ماء. ابحث عن مكبر صوت قديم وقم بإزالة الجزء السفلي (مكبر الصوت) وقم بتوصيله بمكبر الصوت. ضع السماعة في كيس بلاستيكي واسكب نشا الذرة فيه. قم بتشغيل مكبر الصوت على حوالي 20 هرتز ، مع مستوى الصوت على مستوى متوسط. عند 20 هرتز ، تؤدي الحركات الإيقاعية للمتكلم إلى اضطراب المزيج بدرجة كافية لتحريكه. تنتقل الموجات الصوتية لجعل الخليط يبدو وكأنه يتراقص في تكوينات تشبه الأصابع.