การทดลองกับแป้งข้าวโพดและน้ำ

สสารมักจะถูกกำหนดให้เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ อย่างไรก็ตาม สารแขวนลอยจะทำหน้าที่เป็นสถานะต่างๆ ของสสาร ขึ้นอยู่กับแรงที่ใช้กับพวกมัน เมื่อใช้แป้งข้าวโพดและน้ำ คุณสามารถสร้างสารแขวนลอยและทำการทดลองเพื่อจำลองว่าสสารประเภทนี้มีพฤติกรรมอย่างไร

ผสมแป้งข้าวโพด 1 ถ้วยกับน้ำ 1 ถ้วยลงในชาม ผัดจนได้ความสม่ำเสมอของแป้งแพนเค้ก วางมือลงในส่วนผสมแล้วเคลื่อนไปมา ยิ่งคุณพยายามขยับมันก็ยิ่งรู้สึกหนาและแน่นขึ้น เทส่วนผสมลงในกระทะแล้วตีด้วยมือที่เปิดอยู่ มันไม่กระเซ็น แป้งข้าวโพดและน้ำทำให้เกิดการระงับ เมื่อบีบจะรู้สึกเหมือนเป็นของแข็งเพราะโมเลกุลของมันจะเคลื่อนเข้ามาใกล้กันและเรียงกันเป็นแถว มีลักษณะและทำหน้าที่เหมือนของเหลวเมื่อไม่มีแรงกระทำเพราะโมเลกุลจะคลายตัวและแยกออกจากกัน

สาธิตการทำงานของทรายดูดโดยผสมน้ำ 1 ถ้วยตวงกับแป้งข้าวโพดหนึ่งกล่อง วางมือของคุณลงในส่วนผสมแล้วเคลื่อนไปมา ยิ่งเคลื่อนไหว ยิ่งแข็งแกร่ง พยายามจับส่วนผสมแล้วดึงขึ้น ความรู้สึกนั้นเป็นความรู้สึกเดียวกับที่คุณรู้สึกได้ในทรายดูด วางวัตถุลงในส่วนผสม แล้วพยายามเอาออก แป้งข้าวโพดและน้ำเป็นตัวกันสะเทือน ส่วนผสมของสารสองชนิดที่สารหนึ่งกระจายไปยังอีกสารหนึ่ง ในกรณีนี้ แป้งข้าวโพดจะกระจายตัวในน้ำ ทรายดูดเป็นส่วนผสมของทรายและน้ำ โดยที่เม็ดทรายลอยอยู่บนน้ำ ยิ่งคุณเคลื่อนที่ไปรอบๆ เร็วขึ้นเท่าไร ก็ยิ่งยากขึ้นเท่านั้น เช่นเดียวกับแป้งข้าวโพดและน้ำ

ของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตันจะกลายเป็นของแข็งเมื่อใช้แรงดัน เพื่อแสดงสิ่งนี้ ให้ผสมแป้งข้าวโพดหนึ่งส่วนสี่ถ้วยกับน้ำหนึ่งในสี่ถ้วย พยายามหยิบส่วนผสมในมือแล้วปั้นเป็นก้อนกลมบนฝ่ามือ มันแข็งและใช้งานได้ถ้าคุณผลักมันไปรอบ ๆ พอหยุดก็กลายเป็นของเหลว แตะด้วยนิ้วของคุณ แล้วกดนิ้วของคุณช้าๆ ลงไปในส่วนผสม เมื่อคุณเคลื่อนที่อย่างช้าๆ คุณปล่อยให้โมเลกุลของแป้งข้าวโพดแยกออกจากกัน เมื่อคุณแตะมัน โมเลกุลของแป้งข้าวโพดจะเคลื่อนเข้ามาใกล้กันและไม่สามารถเลื่อนผ่านกันได้ ทำให้เกิดกำแพงกั้น ในของเหลวส่วนใหญ่ ความหนืดจะได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิเท่านั้น สิ่งเหล่านี้เรียกว่าของไหลของนิวตัน แป้งข้าวโพดและน้ำก็ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิเช่นกัน แต่ระดับความหนืดของแป้งข้าวโพดก็ขึ้นอยู่กับแรงที่กระทำกับมันหรือความเร็วของบางสิ่งที่เคลื่อนผ่านมันด้วย สิ่งนี้ทำให้ไม่ใช่นิวตัน ทรายดูดและซอสมะเขือเทศยังเป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน

แป้งข้าวโพดและน้ำไม่มีความหนืดคงที่ ทิ้งไว้ตามลำพังดูเหมือนของเหลว เวลาเครียด เช่น เวลาผลักหรือดึง มันจะเปลี่ยนเป็นของแข็ง สาธิตสิ่งนี้โดยทำการทดลองกับวิทยากร ผสมแป้งข้าวโพดหนึ่งกล่องกับน้ำหนึ่งถ้วย หาลำโพงตัวเก่าและถอดส่วนล่าง (วูฟเฟอร์) แล้วต่อเข้ากับเครื่องขยายเสียง จัดวางลำโพงด้วยถุงพลาสติกแล้วเทแป้งข้าวโพดลงไป เปิดลำโพงที่ประมาณ 20 เฮิรตซ์ โดยให้ระดับเสียงอยู่ที่ระดับกลาง ที่ 20 เฮิรตซ์ การเคลื่อนไหวของลำโพงรบกวนส่วนผสมมากพอที่จะทำให้มันเคลื่อนที่ได้ คลื่นเสียงเดินทางผ่านเพื่อให้ส่วนผสมดูเหมือนเต้นรำในรูปแบบนิ้ว