Eksperymenty ze skrobią kukurydzianą i wodą

Materia jest zwykle definiowana jako ciało stałe, ciecz lub gaz. Zawieszenia zachowują się jednak jak różne stany skupienia w zależności od przyłożonej do nich siły. Używając skrobi kukurydzianej i wody, możesz stworzyć zawiesinę i przeprowadzić eksperymenty, aby modelować zachowanie tego rodzaju materii.

Wymieszaj 1 szklankę mąki kukurydzianej i 1 szklankę wody w misce. Mieszaj, aż uzyskasz konsystencję ciasta naleśnikowego. Włóż ręce do mikstury i poruszaj nimi. Im bardziej starasz się nim poruszać, tym grubszy i bardziej solidny wydaje się. Wlej miksturę do rondla i uderz otwartą dłonią. Nie rozpryskuje się. Skrobia kukurydziana i woda tworzą zawiesinę. Po ściśnięciu czuje się jak ciało stałe, ponieważ jego cząsteczki zbliżają się do siebie, ustawiając się w jednej linii. Wygląda i zachowuje się jak ciecz, gdy nie działa na nią siła, ponieważ cząsteczki są rozluźnione i rozdzielone.

Zademonstruj działanie ruchomych piasków, mieszając 1 szklankę wody z pudełkiem mąki kukurydzianej. Włóż rękę do mikstury i poruszaj nią. Im więcej się poruszasz, tym bardziej staje się solidny. Spróbuj chwycić miksturę i pociągnąć ją do góry. Wrażenie jest takie samo, jak w ruchomych piaskach. Umieść przedmiot w mieszance, a następnie spróbuj go usunąć. Skrobia kukurydziana i woda tworzą zawiesinę; mieszanina dwóch substancji, z których jedna jest rozproszona w drugiej. W tym przypadku skrobia kukurydziana jest rozpraszana w wodzie. Ruchome piaski to mieszanka piasku i wody, w której ziarnka piasku unoszą się na wodzie. Im szybciej się w nim poruszasz, tym trudniej się wydostać, podobnie jak w przypadku skrobi kukurydzianej i wody.

Ciecze nienewtonowskie zamieniają się w ciała stałe pod wpływem nacisku. Aby to zademonstrować, wymieszaj ćwierć szklanki skrobi kukurydzianej z ćwierć szklanki wody. Spróbuj zebrać miksturę w dłoni i uformować z niej kulkę na dłoni. Jest solidny i wykonalny, jeśli go popchniesz. Kiedy przestaniesz, zamienia się w płyn. Dotknij go palcem, a następnie powoli wciśnij palec w miksturę. Kiedy poruszasz się powoli, pozwalasz cząsteczkom skrobi kukurydzianej oddzielić się. Po dotknięciu cząsteczki skrobi kukurydzianej zbliżają się do siebie i nie mogą przesuwać się obok siebie, tworząc barierę. W większości płynów na lepkość wpływa tylko temperatura. Są to tak zwane płyny newtonowskie. Temperatura ma również wpływ na skrobię kukurydzianą i wodę, ale jej poziom lepkości zależy również od siły przyłożonej do niej lub szybkości, z jaką coś się przez nią porusza. To czyni go nienewtonowskim. Ruchome piaski i keczup są również płynami nienewtonowskimi.

Skrobia kukurydziana i woda nie mają stałej lepkości. Pozostawiony sam, wygląda jak płyn. Kiedy jest zestresowany, na przykład gdy go pchasz lub ciągniesz, zmienia się w bryłę. Zademonstruj to, przeprowadzając eksperyment z głośnikami. Wymieszaj pudełko mąki kukurydzianej z filiżanką wody. Znajdź stary głośnik, zdejmij dolną część (głośnik niskotonowy) i podłącz go do wzmacniacza. Wyłóż głośnik plastikową torbą i wlej do niego mąkę kukurydzianą. Włącz głośnik na około 20 Hz, przy głośności na średnim poziomie. Przy 20 Hz perkusyjne ruchy głośnika zakłócają miksturę na tyle, że może się poruszać. Fale dźwiękowe przemieszczają się, aby mieszanina wydawała się tańczyć w formacjach przypominających palce.