Experiment med majsstärkelse och vatten

Materie definieras vanligtvis som ett fast ämne, en vätska eller en gas. Suspensioner fungerar emellertid som olika tillståndstillstånd beroende på kraften som tillämpas på dem. Med majsstärkelse och vatten kan du skapa en suspension och genomföra experiment för att modellera hur denna typ av materia beter sig.

Blanda 1 kopp majsstärkelse och 1 kopp vatten i en skål. Rör om tills du har konsistensen av pannkaksmet. Lägg händerna i blandningen och flytta runt dem. Ju mer du försöker flytta den, desto tjockare och mer solid känns den. Häll blandningen i en kastrull och slå den med en öppen hand. Det stänker inte. Majsstärkelse och vatten skapar en suspension. När det pressas känns det som ett fast ämne eftersom dess molekyler rör sig närmare varandra och står i linje. Det ser ut och fungerar som en vätska när det inte appliceras någon kraft på den eftersom molekylerna är avslappnade och separerade.

Visa hur kvicksand fungerar genom att blanda 1 kopp vatten i en låda majsstärkelse. Placera handen i blandningen och flytta den runt. Ju mer du rör dig, desto mer solid blir det. Försök ta tag i blandningen och dra den uppåt. Sensationen är samma känsla som du känner i kvicksand. Placera ett föremål i blandningen och försök sedan ta bort det. Majsstärkelse och vatten utgör en suspension; en blandning av två ämnen där det ena är dispergerat i det andra. I detta fall sprids majsstärkelse i vatten. Kvicksand är en blandning av sand och vatten där sandkornen flyter på vattnet. Ju snabbare du rör dig i den, desto svårare blir det att komma ut, precis som med majsstärkelse och vatten.

Icke-newtonska vätskor förvandlas till fasta ämnen när trycket appliceras. För att demonstrera detta, blanda en kvarts kopp majsstärkelse med en fjärdedel kopp vatten. Försök att plocka upp blandningen i handen och bearbeta den till en boll på din handflata. Den är solid och användbar om du trycker på den. När du slutar blir det flytande. Knacka på det med fingret och tryck sedan långsamt fingret in i blandningen. När du rör dig långsamt tillåter du majsstärkelsemolekylerna att separera. När du trycker på den rör sig majsstärkelsemolekylerna närmare varandra och kan inte glida förbi varandra, vilket skapar en barriär. I de flesta vätskor påverkas viskositeten endast av temperaturen. Dessa kallas newtonska vätskor. Majsstärkelse och vatten påverkas också av temperaturen, men dess viskositetsnivå beror också på kraften som appliceras på den eller hur snabbt något rör sig genom den. Detta gör det icke-newtonskt. Kvicksand och ketchup är också vätskor som inte är newtonska.

Majsstärkelse och vatten har ingen konstant viskositet. Vänligen ensam ser det ut som en vätska. När du är stressad, till exempel när du trycker på den eller drar i den, ändras den till ett fast material. Visa detta genom att göra ett experiment med högtalare. Blanda en låda majsstärkelse med en kopp vatten. Hitta en gammal högtalare och ta bort den nedre delen (basenheten) och anslut den till en förstärkare. För högtalaren med en plastpåse och häll majsstärkelsen i den. Slå på högtalaren på cirka 20 hertz, med volymen på medelnivå. Vid 20 hertz stör högtalarens perkussiva rörelser blandningen tillräckligt för att få den att röra sig. Ljudvågorna går igenom så att blandningen verkar dansa i fingerliknande formationer.