Eksperimenter med majsstivelse og vand

Materiale defineres normalt som et fast stof, en væske eller en gas. Suspensioner fungerer dog som forskellige tilstandstilstande afhængigt af den kraft, der påføres dem. Ved hjælp af majsstivelse og vand kan du oprette en suspension og udføre eksperimenter for at modellere, hvordan denne type stof opfører sig.

Bland 1 kop majsstivelse og 1 kop vand i en skål. Rør, indtil du har konsistensen af ​​pandekagedej. Læg dine hænder i blandingen, og flyt dem rundt. Jo mere du prøver at flytte det, jo tykkere og mere solidt føles det. Hæld blandingen i en gryde og slå den med en åben hånd. Det sprøjter ikke. Majsstivelse og vand skaber en suspension. Når det klemmes, føles det som et fast stof, fordi dets molekyler bevæger sig tættere på hinanden og står i kø. Det ser ud og fungerer som en væske, når der ikke påføres nogen kraft, fordi molekylerne er afslappede og adskilt.

Demonstrer, hvordan kviksand fungerer ved at blande 1 kop vand til en kasse majsstivelse. Placer din hånd i blandingen, og flyt den rundt. Jo mere du bevæger dig, jo mere solid bliver det. Prøv at få fat i blandingen og træk den opad. Fornemmelsen er den samme fornemmelse, som du ville føle i kviksand. Anbring en genstand i blandingen, og prøv derefter at fjerne den. Majsstivelse og vand er en suspension; en blanding af to stoffer, hvor den ene er dispergeret i den anden. I dette tilfælde spredes majsstivelse i vand. Kviksand er en blanding af sand og vand, hvor sandkornene flyder på vandet. Jo hurtigere du bevæger dig rundt i det, jo sværere bliver det at komme ud, ligesom med majsstivelse og vand.

Ikke-newtonske væsker bliver til faste stoffer, når der påføres tryk. For at demonstrere dette skal du blande en kvart kop majsstivelse med en kvart kop vand. Prøv at samle blandingen i din hånd og arbejde den ind i en kugle på din håndflade. Det er solidt og brugbart, hvis du skubber det rundt. Når du stopper, bliver det til væske. Tryk let på den med din finger, og tryk derefter langsomt fingeren ind i blandingen. Når du bevæger dig langsomt, tillader du majsstivelsesmolekylerne at skilles. Når du trykker på det, bevæger majsstivelsesmolekylerne sig tættere på hinanden og kan ikke glide forbi hinanden, hvilket skaber en barriere. I de fleste væsker påvirkes viskositeten kun af temperaturen. Disse kaldes newtonske væsker. Majsstivelse og vand påvirkes også af temperaturen, men dets viskositetsniveau afhænger også af den kraft, der påføres det, eller hvor hurtigt noget bevæger sig igennem det. Dette gør det ikke-newtonsk. Kviksand og ketchup er også væsker, der ikke er newtonske.

Majsstivelse og vand har ikke konstant viskositet. Efterladt alene ser det ud som en væske. Når du er stresset, som når du skubber den eller trækker i den, skifter den til et fast stof. Demonstrer dette ved at lave et eksperiment med højttalere. Bland en kasse majsstivelse med en kop vand. Find en gammel højttaler, og fjern den nederste del (wooferen), og tilslut den til en forstærker. Linjer højttaleren med en plastikpose og hæld majsstivelse i den. Tænd for højttaleren ved ca. 20 hertz, med lydstyrken på et medium niveau. Ved 20 hertz forstyrrer højttalerens percussive bevægelser blandingen nok til at få den til at bevæge sig. Lydbølgerne bevæger sig igennem for at få blandingen til at danse i fingerlignende formationer.