Ano ang mga non-Newtonian fluid? Ang mga halimbawa ay tiyak na mahahanap kahit sa iyong refrigerator, ngunit ang quicksand ay itinuturing na pinaka-halatang halimbawa ng isang siyentipikong himala - tuluy-tuloy at solid nang sabay-sabay dahil sa mga nasuspinde (nakasuspinde) na mga particle.
Tungkol sa lagkit
Si Sir Isaac Newton ay nangatuwiran na ang lagkit, o paglaban ng isang likido sa pagdaloy, ay nakasalalay sa temperatura. Kaya, halimbawa, ang tubig ay maaaring maging yelo at kabaligtaran nang tumpak sa ilalim ng impluwensya ng mga elemento ng pag-init o paglamig. Gayunpaman, ang ilang mga sangkap na umiiral sa mundo ay nagbabago ng lagkit dahil sa paggamit ng puwersa, at hindi sa pagbabago ng temperatura. Kapansin-pansin, ang karaniwang ginagamit na sarsa ng kamatis, na nagiging mas payat na may matagal na pagpapakilos, ay itinuturing na isang non-Newtonian na likido. Ang cream naman ay lumapot kapag hinagupit. Hindi mahalaga ang temperatura para sa mga sangkap na ito - nagbabago ang lagkit ng mga non-Newtonian fluid dahil sa pisikal na epekto.
Eksperimento
Para sa mga interesado sa applied science o gusto langupang humanga ang iyong mga bisita at kaibigan sa isang hindi kapani-paniwalang simple at sa parehong oras na kamangha-manghang kamangha-manghang pang-agham na eksperimento, isang espesyal na recipe para sa isang colloidal starch solution ay nilikha. Ang isang tunay na non-Newtonian na likido, na ginawa gamit ang literal na dalawang ordinaryong culinary ingredients, ay humanga sa parehong mga mag-aaral at mag-aaral sa pagkakapare-pareho nito. Ang kailangan mo lang ay starch at purong tubig, at ang resulta ay isang kakaibang substance na parehong likido at solid.
Recipe
- Ibuhos ang humigit-kumulang isang-kapat ng isang pakete ng cornstarch sa isang malinis na mangkok at dahan-dahang magdagdag ng humigit-kumulang kalahating baso ng tubig. Makialam. Minsan mas maginhawang maghanda ng colloidal starch solution nang direkta gamit ang iyong mga kamay.
- Ipagpatuloy ang pagdaragdag ng starch at tubig sa maliliit na bahagi hanggang sa magkaroon ka ng parang pulot na pare-pareho. Ito ang hinaharap na non-Newtonian fluid. Paano ito gagawing homogenous kung ang lahat ng mga pagtatangka na pukawin nang pantay-pantay ay nagtatapos sa kabiguan? Wag kang mag-alala; bigyan mo lang ng oras ang proseso. Bilang resulta, para sa isang pakete ng cornstarch, malamang na kailangan mo ng isa hanggang dalawang baso ng tubig. Pakitandaan na ang substance ay nagiging mas siksik habang nagdadagdag ka ng pulbos dito.
- Ibuhos ang nagresultang substance sa isang kawali o baking dish. Tingnang mabuti ang hindi pangkaraniwang pagkakapare-pareho nito habang bumubuhos ang "solid" na likido. Pukawin ang sangkap sa isang bilog gamit ang iyong hintuturo - dahan-dahan sa una, pagkatapos ay mas mabilis at mas mabilismas mabilis hanggang sa magkaroon ka ng kamangha-manghang non-Newtonian fluid.
Mga Eksperimento
Parehong para sa layunin ng siyentipikong kaalaman, at para lamang sa kasiyahan, maaari mong subukan ang mga sumusunod na eksperimento:
- I-slide ang iyong daliri sa ibabaw ng nagresultang clot. May napansin ka ba?
- Ilubog ang iyong buong kamay sa mahiwagang sangkap at subukang pisilin ito gamit ang iyong mga daliri at bunutin ito mula sa lalagyan.
- Subukang igulong ang substance sa pagitan ng iyong mga palad upang bumuo ng bola.
- Maaari mo pang sampalin ang namuong dugo gamit ang iyong palad nang buong lakas. Ang mga manonood na naroroon ay malamang na magkalat sa gilid, na umaasang masabugan ng solusyon ng almirol, ngunit ang hindi pangkaraniwang sangkap ay mananatili sa lalagyan. (Maliban na lang kung, siyempre, iniwasan mo ang starch.)
- Isang kamangha-manghang eksperimento ang inaalok ng mga video blogger. Para sa kanya, kakailanganin mo ang isang haligi ng musika, na dapat na maingat na sakop ng makapal na cling film sa ilang mga layer. Ibuhos ang solusyon sa pelikula at i-on ang musika sa mataas na volume. Makakaranas ka ng mga nakamamanghang visual effect na posible lamang sa natatanging tambalang ito.
Kung gumagawa ka ng isang eksperimento sa isang lab sa harap ng mga mag-aaral o mag-aaral, tanungin sila kung bakit ganoon ang kilos ng non-Newtonian fluid. Bakit parang matigas kapag pinipisil sa kamay, ngunit umaagos na parang arnibal kapag natanggal ang mga daliri? Sa pagtatapos ng talakayan, maaari mong ilagay ang namuong dugo sa isang malaking plastic bag na may zipper upang mai-save ito. Hanggang sa muli. Magiging kapaki-pakinabang sa iyo na ipakita ang mga katangian ng pagsususpinde.
Misteryo ng sangkap
Bakit kumikilos ang colloidal starch solution na parang solid sa ilang kaso, at parang likido sa iba? Sa katunayan, nakagawa ka ng isang tunay na non-Newtonian fluid - isang substance na lumalabag sa batas ng lagkit.
Naniniwala si Newton na ang lagkit ng isang substance ay nagbabago lamang dahil sa pagtaas o pagbaba ng temperatura. Halimbawa, madaling dumaloy ang langis ng makina kapag pinainit at lumapot kapag pinalamig. Sa mahigpit na pagsasalita, ang mga likidong hindi Newtonian ay sumusunod din sa pisikal na batas na ito, ngunit ang kanilang lagkit ay maaari ding baguhin sa pamamagitan ng paglalapat ng puwersa o presyon. Kapag pigain mo ang isang colloidal clot sa iyong kamay, ang density nito ay tumataas nang malaki, at (kahit na pansamantala) ito ay tila nagiging solid. Kapag binuksan mo ang iyong kamao, ang colloidal solution ay dumadaloy na parang normal na likido.
Mga bagay na dapat tandaan
Ang kabalintunaan ay imposibleng paghaluin ang almirol sa tubig magpakailanman, dahil bilang resulta ng eksperimento, hindi ka nakakakuha ng homogenous substance, ngunit isang suspensyon. Sa paglipas ng panahon, maghihiwalay ang mga particle ng pulbos sa mga molekula ng tubig at bubuo ng matigas na bukol sa ilalim ng iyong plastic bag. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang naturang non-Newtonian na likido ay agad na bumabara sa mga tubo ng alkantarilya, kung kukunin mo lamang ito at ibuhos ito sa lababo. Sa anumang kaso huwag ibuhos ito sa alisan ng tubig - mas mahusay na i-pack ito sa isang bag at itapon lamang itobasurahan.
