Крахмал с водой неньютоновская жидкость что это

Разгадан секрет неньютоновой жидкости

Если насыпать в воду крахмал из расчета 1 к 1, можно будет ходить по ней. Эксперименты подобного рода демонстрируются в Youtube.

Все объясняется просто: есть ньютоновские жидкости, а есть.

Если насыпать в воду крахмал из расчета 1 к 1, можно будет ходить по ней. Эксперименты подобного рода демонстрируются в Youtube.

Все объясняется просто: есть ньютоновские жидкости, а есть неньютовские. У ньютоновских жидкостей вязкость возрастает в прямой зависимости от приложенного к ним давления, а у неньютоновских — по экспоненте. Можно спокойно опустить руку в такую жидкость, но если сильно ударить по ней кулаком, есть вероятность сломать кисть, поскольку это будет удар по твердой поверхности. Физика данного явления до сих пор оставалась загадкой — ученые не могли объяснить, почему обыкновенная ньютоновская вода приобретает такие свойства, если в нее насыпать крахмал.

Вдохновленный роликом Youtube, но не довольный представленными там объяснениями Скотт Уайтукайтис, физик из Университета Чикаго, решил заглянуть внутрь этой непрозрачной смеси и посмотреть, как она себя ведет при резком ударе. Вместе с коллегами он смешал воду с кукурузным крахмалом и стал бить по ней металлическим прутом, регистрируя происходящее под поверхностью смеси с помощью рентгеновской установки. Далее он обработал полученные данные на компьютере и таким образом сумел разобраться с механизмом отвердения этой неньютоновой жидкости.

Оказалось, что все происходит следующим образом: удар выдавливает воду, находящуюся между крупинками крахмала, и трение между ними резко возрастает. Подобно снежинкам в снежке, они слипаются вместе и создают расширяющийся фронт вещества, которое в месте удара ведет себя как твердое тело.

Дениэл Бонн, голландский физик из Амстердамского университета, который тоже изучал этот эффект – он стрелял в воду с крахмалом — утверждает, что он предполагал нечто подобное. В чикагском же исследовании его поразило то, что ученым удалось подсмотреть, как под поверхностью расширяется крахмал.

Оба ученых надеются, что их коллегам когда-нибудь удастся пропитать подобной неньютоновой жидкостью кевлар и намного увеличить прочность бронежилетов.

Источник

Мастер-класс «Неньютоновская жидкость. Волшебные свойства смеси из крахмала и воды»

Валерия Меркулова
Мастер-класс «Неньютоновская жидкость. Волшебные свойства смеси из крахмала и воды»

• Способствовать развитию познавательно-исследовательской деятельности и активности.

• Познакомить со свойствами смеси из крахмала и воды.

• Расширять кругозор и поддерживать интерес к окружающей среде.

• Развивать любознательность, мыслительные операции.

• Способствовать сенсорному развитию при помощи тактильного контакта с веществами и предметами.

Материал и оборудование:

• Проектор для показа слайдов

• Жидкая гуашь разного цвета.

•Специальная одежда: халат

• Стакан с крахмалом

• Ёмкость с водой

Человек живет на Земле уже 70 столетий, и за все это время он так и не познал до конца все ее секреты и тайны. С самого рождения, соприкасаясь с миром природы, у нас возникает множество вопросов. Они не дают нам покоя. Пытаясь найти на них ответы, мы становимся исследователями, я бы даже сказала маленькими учеными, которые делают свои открытия.

Исследуя, экспериментируя, наблюдая, взрослые и дети изучают, познают новый неизведанный мир. И сегодня вы это почувствуете на себе, став участниками моего мастер-класса.

1 этап.

Воспитатель: У каждого ученого есть лаборатория, и я сегодня приглашаю вас в нашу небольшую лабораторию, где нужно одеть специальную одежду. (Участники мастер-класса подходят к столам и надевают халаты)

Воспитатель: Вам нужно усвоить несколько простых правил поведения в лаборатории.

1. Ничего не трогать без разрешения.

2. Ничего не брать в рот без разрешения.

3. Не бегать, не прыгать, не кричать.

4. Обязательно одевать специальную одежду.

5. Четко следовать моим указания.

2 этап.

Воспитатель: Отгадайте загадку. (ответ сопровождается показом слайда № 1- картофель)

Под землёй лежит семья:

Мама, папа, ребятня.

Семейку ты копни немножко –

И появится (Картошка)

Правильно, это обыкновенная картошка.

Из картофельного сока получают крахмал. Вот он, похож на белый порошок. (показывает стакан с крахмалом) Возьмите стакан с крахмалом и высыпьте его в большую миску. Потрогайте его. Какой он на ощупь? (Он рыхлый, рассыпчатый, хрустит, похож на белые снег.) Ещё крахмал можно сделать из кукурузы, тогда будет кукурузный крахмал.

Хотите узнать необычные свойства крахмала? Тогда приступим к эксперименту.

Берём одинаковое количество крахмала и воды, выливаем и высыпаем в контейнер, и всё перемешиваем ложкой. Мешаем медленно. У нас получилась интересная смесь, которая в науки называется Неньютоновской жидкостью.

Эта смесь может становиться твердой и жидкой. Сейчас мы убедимся в этом.

(Опыты сопровождаются показом воспитателя)

Воспитатель: Берём немного неньютоновской жидкости нашими пальцами. Сделайте это быстро. Чувствуйте что-то твердое, это наша смесь становится твердой и мы можем её взять в руки. Теперь попробуйте взять ее медленно. Не получается, ведь смесь становится жидкой.

Воспитатель: Возьмём немного неньютоновской жидкости в руку, сделаем шарик. Пока мы его катаем – он твердый. Теперь положим шарик на ладонь, держа её над чашкой. Шарик начинает растекаться. Сожмём остатки вещества в ладони, она вновь твердеет. Попробуйте проделать это самостоятельно.

Воспитатель: Соберём пальцы правой руки в кулак и попробуем сверху стукнуть им по нашей смеси. Кулак отскакивает. Постучим по ней еще сильнее, смесь не дает кулаку опуститься в нее. Медленно опустим кулак на нее. Он опускается. Опускаем его до самого дна. Быстро разогните пальцы. Не выходит. А теперь сделаем это медленно.

Воспитатель: Не вынимайте ладони из жидкости. Попробуем быстро поднять ее вверх. Рука поднимается вместе с чашкой. Сделайте это еще раз. Медленно уберём руку из жидкости.

Воспитатель: Возьмём побольше смеси, так чтобы можно было сделать большой комочек, теперь быстро разломим его по полам. Он ломается. Оставьте половинки на ладонях. Они растекаются, превращаясь в жидкость.

Воспитатель: Попробуем вытряхнуть нашу смесь из чашки, быстро перевернув ее вверх дном. Смесь осталась внутри. Повторите это еще раз.

Опыт № 7. (Проводит воспитатель)

Воспитатель: А сейчас я предлагаю вам немного отдохнуть, а я покажу танцующую жидкость. Для этого понадобится мощная колонка, подсоединенная к музыкальной аппаратуре и пищевая пленка. Закрываю пищевой пленкой динамик колонки, помещаем на динамик нашу неньютоновскую жидкость, включаем музыку. И,о чудо: жидкость начинает «танцевать». Капнем несколько разных капель жидкой гуаши, создаем эффектное шоу.

3 этап

Воспитатель: Вот видите, как интересно можно поэкспериментировать с простыми предметами, с крахмалом и водой, получив неньютоновскую жидкость.Только запомните: 1) хранить ее нужно в закрытом виде, не то она высохнет; 2) нельзя выливать смесь в канализацию, она может засорить трубы. При необходимости ее можно просто выбросить в мусорное ведро.

На этом мой мастер-класс подошёл к концу. Спасибо за внимание.

«Природная стихия — вода. Свойства воды». Занятие I. «Природная стихия – вода. Свойства воды» Цели: — дать основы знаний о природной стихии – воде; — расширить представления детей.

Конспект НОД в старшей группе «Вода. Круговорот воды в природе. Свойства воды» Конспект НОД в старшей группе «Вода. Круговорот Воды в природе. Свойства воды» Цель: — расширить и закрепить представления детей о свойствах.

Конспект занятия по экспериментированию «Свойства воды» Цели: — Формировать у детей представления о физических свойствах воды. — Подвести к пониманию того, что вода обладает свойствами (прозрачна,.

Конспект занятия по экологии детей подготовительной группы «Волшебные свойства воды» Цель: Сформировать интерес детей к опытнической деятельности, через простейшие эксперименты с водой. Задачи: Образовательные: 1. Научить.

НОД «Необычное рядом. Свойства воды» НОД «Необычное рядом» воспитатель старшей группы Трофимова М. В. «Ужурский детский сад № 1» Цель: Формирование знаний и представлений о.

Конспект НООД по исследовательской деятельности «Свойства воды» Схема конспекта по исследовательской деятельности с детьми раннего возраста Дата проведения: ФИО педагога: Дворецкая Ольга Васильевна.

НОД по познавательно-исследовательской деятельности «Свойства воды» Конспект непосредственно образовательной деятельности в старшей группе. Тема «Поможем Водяному» (Познавательно — исследовательская деятельность).

НОД по экспериментированию «Свойства воды» Свойства воды. Программное содержание: Познакомить детей со свойствами воды: безцветная, не имеет запаха, безвкусная, является.

План-конспект занятия «Чудесные свойства воды» План — конспект интегрированной организованной образовательной деятельности для детей старшего дошкольного возраста «Чудесные свойства.

Занятие по экспериментированию в средней группе «Свойства воды» Цель занятия: познакомить детей с основными свойствами воды. Программные задачи: Образовательные: • ознакомить детей со свойствами воды:.

Источник

Неньютоновская жидкость: как сделать

Неньютоновская жидкость: YouTube

Любите экспериментировать с детьми? Тогда неньютоновская жидкость порадует всю семью. Эта субстанция, в зависимости от скорости работы, одновременно и жидкая, и вязкая. Как приготовить чудо-жидкость? Подробности в статье.

Неньютоновская жидкость: что это такое, состав

Со школьного курса известно: вода — это жидкость, которая при наклоне выливается из сосуда. А вот неньютоновская субстанция не подчиняется законам физики. Доказательство тому — хэндгам, или «лизун» для рук.

Вот несколько интересных фактов о неньютоновской жидкости:

• Если состав быстро мять в руках, он становится твердым. Во время бездействия субстанция снова становится жидкой.
• При медленном наклоне сосуда жидкость течет как сметана. Но, если емкость резко перевернуть, ничего не прольется.
• Содержимое невозможно выплеснуть из емкости. Капли на поверхности превращаются в сухие комки.
• Предметы вязнут в субстанции, как в трясине. Но, если их быстро перемещать по поверхности, двигаются как по суше.

Интересные факты о воде для школьников

Фото: katrinbakery.blogspot.com: UGC

Почему так происходит? При сдавливании частицы крахмала соединяются и твердеют. В спокойном состоянии движение молекул не ограничено, поэтому масса остается жидкой.

Вязкость субстанции зависит от скорости воздействия: чем сильнее усилие, тем тверже масса.

Как сделать неньютоновскую жидкость? Чудо-смесь состоит из двух ингредиентов — воды и крахмала. От количества пропорций зависит вязкость состава.

Необычное средство для проведения опытов — отличный способ занять детей и взрослых.

Как сделать неньютоновскую жидкость дома

Для создания субстанции возьмите такие ингредиенты, как:

• крахмал (кукурузный или картофельный) — 900 г;
• вода — 900 мл.

Фото: allfortheboys.com: UGC

Подготовьте глубокую емкость для смешивания.

Количество составляющих можно брать любое. Главное — придерживаться пропорции 1:1.

Зачем снимать пенку с варенья и как это правильно сделать

Последовательность приготовления такая:

1. В емкость насыпьте крахмал.
2. Долейте воду, постепенно смешивая ингредиенты. Пусть дети перемешивают вручную, изучая свойства субстанции.

Экспериментируйте! Попробуйте пропускать жидкость сквозь пальцы, и она будет стекать. Погрузите руки в состав и попытайтесь резко вытащить — не выйдет. Они погрузнут как в болоте, а емкость поднимется вместе с руками.

Фото: allfortheboys.com: UGC

Вот такие необычные свойства у неньютоновской жидкости. Состав совсем не подчиняется законам Ньютона, поэтому выполнять опыты интересно и увлекательно.

Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как изготовить неньютоновскую жидкость самостоятельно в домашних условиях

Как изготовить неньютоновскую жидкость самостоятельно в домашних условиях

С жидкостью мы сталкиваемся ежедневно. Но вы слышали о жидкости, которая становится твердой, если на нее воздействовать? В статье мы расскажем об интересной, неньютоновская жидкости. Подвергаясь физическому, звуковому или механическому воздействию она меняет свойства вязкости и плотности. Если нагрузка небольшая — становится эластичной, при сильной нагрузке твердая и упругая.

Давайте сравним ньютоновскую и неньютоновскую жидкость. Оказывая любое влияние на обычную жидкость, она всегда изменяется. Оказывая воздействие на неньютоновскую — она начнет проявлять свойства твердого тела.

Определение и примеры

Природный пример неньютоновской жидкости — болотные трясины, зыбучие пески, грунтовые плывуны. Ступая в зыбучий песок или в болото, начнешь погружаться под слой песка и воды, но стоит приложить силу и хлопнуть по поверхности рукой, она моментально станет твердой.
Немного истории

Знаменитый физик Исаак Ньютон заметил, что, если плыть по реке и быстро грести веслами – так намного сложнее, нежели, это делать медленно. Эта мысль натолкнула его сформулировать закон, что вязкость жидкости увеличивается пропорционально силы воздействия на нее.

Неньютоновские жидкости, которые вы встречаете каждый день – масляные краски, тушь для ресниц, болото, кровь и многое другое.

Есть раздел в науке, который занимается изучение неньютоновской жидкости – реология. Это раздел в физике, где изучают деформацию и текучесть вещества.

Применение неньютоновских жидкостей

Она применяется во многих сферах деятельности – военные разработки, автопромышленность, косметология, кулинария.

В военном производстве разрабатывают новое поколение бронежилетов. Учеными был создан прототип бронежилета нового поколения. Между слоями жилета используют специальный жидкий состав, которая при ударе распределяется по всему бронежилету.

Если в такой жилет попадет пуля, то она не пробьет его, а застрянет внутри. Также применяется при других разработках, например, инновационный материал, из которого делают снаряжение для горнолыжников. Данный материал приставляет собой отдельные ячейки с жидкой и твердой фазой.

В косметологии используют свойства неньютоновской жидкости, чтобы косметика не растекалась по лицу, а держалась красивым макияжем. Примеры из косметологии – различные крема, тональные основы, туши, блески. К каждому продукту подбираются индивидуальные показатели вязкости.

В автомобильной промышленности тоже используют свойства неньютоновсих жидкостей, например, моторные масла. При работе двигателя они уменьшают свою вязкость в несколько десятков раз.

В качестве примера из кулинарии можно привести кетчуп, майонез, сливочное масло.

Неньютоновские жидкости уже больше 50 лет используют в пожаротушении. Благодаря полимеру длина струи из бронзбойта почти в 2 раза длиннее.

Неньютоновская жидкость применяется во многих производственных процессах нефтепроизводства.

Классификация и свойства

• Дилатантная – при увеличении скорости деформации сдвига увеличивается вязкость.
• Пластичная – в статических условиях показывает свойства твердых предметов. Но когда вы воздействуете на нее – проявляет текучесть.
• Псевдопластичная – когда увеличивается напряжение сдвига, вязкость наоборот становится меньше. Хороший пример — вулканическая лава.

Основные свойства неньютоновскй жидкости:

• Вязкость и плотность зависит от воздействия на нее.
• При воздействии показывает свойства твердых тел.
• Чем меньше скорость тока жидкости, тем выше вязкость.
• Имеют хорошую текучесть и испарение.
• Неоднородна по составу и плохо смешивается.
• У некоторых видов наблюдался магнетизм.

Как сделать неньютоновскую жидкость дома

Сейчас продают готовый набор с домашними опытами для всей семьи. Дальше мы расскажем, как приготовить ее в домашних условиях и какие опыты можно провести. Рецепт неньютоновской жидкости очень прост. Ингредиенты есть в каждом доме. На фото видно, как сделать раствор, и какие опыты провести.

Для неньютоновской жидкости нам понадобиться 2 ингредиента — крахмал и вода в пропорции 1 к 1. Пропорция может быть немного другой — все зависит от крахмала. Если вы будите видеть, что раствор слишком жидкий, добавьте еще крахмал. В миску с водой добавляем крахмал и начинаем размешивать.

Смесь станет густой и мешать ее будет трудно. Можете надавить на поверхность и почувствуете сопротивление. Оставьте раствор в покое и частицы крахмала выпадут на дно. Если вы начнете обратно смешивать, то смесь обратно начнет твердеть. Если размешивать быстро, то вязкость становится выше.

Опыты в домашних условиях

Опыты с ньютоновской жидкостью понравятся не только детям, но и взрослым.

1. Для начала погрузите руку в миску. Зачерпните смесь и дайте ей стечь между пальцами. А теперь погрузить руку в миску и резко сожмите в кулак и попробуйте ее вытащить – ничего не получилось, ваша рука застрянет.
2. Если мы будем быстрыми движениями пальцев сжимать жидкость, она начнет «сопротивляться» и проявлять свойства твердых тел. Если будем медленно воздействовать — ведет себя привычно
3. Попробуйте переливать смесь из одной емкости в другую. Если вы будете делать это медленно, то жидкость будет стекать по стекам в другую миску. Если же вы резко перевернете миску, то ничего из нее не вытечет – субстанция останется на дне.
4. Если бросить в миску со смесью предмет, то привычно всплеска не будет. Наш предмет увязнет. Попробуйте резко достать его из миски — предмет поднимете вместе с миской.
5. С помощью красителей можно сделать смесь разноцветной и использовать как жидкий пластилин – растягивать руками по бумаге образуя различные узоры.
6. Если вы возьмете ее в руки и начнете катать как пластилин, то она станет твердой, но стоит вам остановиться, так в руках будет лужа.
7. Попробуйте нагреть небольшое количество жидкости в микроволновке. В результате получите пластичную жидкую массу.

Делаем всем знакомый из детства лизун или популярный слайм

Все помнят разноцветных лизунов, их можно было разминать руками, они не прилипали к коже и весело стекали по стене. Сделать такой лизун можно дома имея следующие ингредиенты — банка клея пва, понадобиться примерно 100 грамм, стакан воды и тетроборат натрия, который подают в любой аптеке в виде раствора или порошка.

Можно использовать различные пищевые красители, а для декора блестки и косметическую пудру.

В глубокой емкости смешиваем воду, клей и краситель. Аккуратно добавляем столовую ложку тетробората натрия, и все смешиваем. Наша жидкость становится густой и тягучей. Игрушка готова. Для сохранности лизун желательно хранить в закрытых емкостях и не допускать попадания прямых солнечных лучей.

Популярные сегодня слаймы – это тоже пример неньютоновской жидкости. Сделать их тоже легко в домашних условиях.

Как хранить неньютоновскую жидкость

Как только вы оставляете жидкость в покое на несколько часов, она начинает засыхать. Но стоит добавить воды, и вы снова можете проводить опыты всей семьей.

Лучше хранить в закрытой емкости. Если вы наигрались и хотите вылить, то дождитесь ее засыхания и утилизируйте в урну. В канализацию смывать нельзя.

Каждый день мы сталкиваемся с неньютоновской жидкостью. Мы рассказали, как легко из обычного крахмала дома приготовить необычную воду и провести с детьми опыты. А опыты с ней не только веселые, но и помогают легким языком изучать законы физики.

Неньютоновская жидкость полностью не изучена наукой, но ученые уверены, что благодаря ей произойдет прорыв во многих сферах производства.

Источник