O que são fluidos não newtonianos? Exemplos podem certamente ser encontrados até mesmo em sua geladeira, mas areia movediça é considerada o exemplo mais óbvio de um milagre científico - fluido e sólido ao mesmo tempo devido a partículas suspensas (suspensas).
Sobre a viscosidade
Sir Isaac Newton argumentou que a viscosidade, ou resistência de um fluido ao fluxo, depende da temperatura. Assim, por exemplo, a água pode se transformar em gelo e vice-versa precisamente sob a influência de elementos de aquecimento ou resfriamento. No entanto, algumas substâncias que existem no mundo mudam de viscosidade devido à aplicação de força, e não a uma mudança de temperatura. Curiosamente, o molho de tomate comumente usado, que fica mais fino com agitação prolongada, é considerado um líquido não newtoniano. O creme, por outro lado, engrossa quando batido. A temperatura não é importante para essas substâncias - a viscosidade dos fluidos não newtonianos muda devido ao impacto físico.
Experiência
Para quem tem interesse em ciências aplicadas ou quer apenaspara surpreender seus convidados e amigos com um experimento científico incrivelmente simples e ao mesmo tempo incrivelmente fascinante, foi criada uma receita especial para uma solução de amido coloidal. Um verdadeiro líquido não newtoniano, feito literalmente com dois ingredientes culinários comuns, surpreenderá tanto os alunos quanto os alunos com sua consistência. Tudo o que você precisa é de amido e água pura, e o resultado é uma substância única que é tanto líquida quanto sólida.
Receita
- Despeje cerca de um quarto de um pacote de amido de milho em uma tigela limpa e adicione lentamente cerca de meio copo de água. Intervir. Às vezes é mais conveniente preparar uma solução de amido coloidal diretamente com as mãos.
- Continue adicionando amido e água em pequenas porções até obter uma consistência de mel. Este é o futuro fluido não newtoniano. Como torná-lo homogêneo se todas as tentativas de misturar uniformemente terminam em fracasso? Não se preocupe; apenas dê mais tempo ao processo. Como resultado, para um pacote de amido de milho, você provavelmente precisará de um a dois copos de água. Observe que a substância se torna mais densa à medida que você adiciona mais pó a ela.
- Despeje a substância resultante em uma frigideira ou assadeira. Observe atentamente sua consistência incomum à medida que o líquido "sólido" escorre. Agite a substância em um círculo com o dedo indicador - lentamente no início, depois cada vez mais rápidomais rápido até que você tenha um incrível fluido não newtoniano.
Experiências
Tanto para fins de conhecimento científico, quanto apenas por diversão, você pode tentar os seguintes experimentos:
- Deslize o dedo sobre a superfície do coágulo resultante. Você notou alguma coisa?
- Mergulhe toda a sua mão na substância misteriosa e tente apertá-la com os dedos e puxá-la para fora do recipiente.
- Tente rolar a substância entre as palmas das mãos para formar uma bola.
- Você pode até bater no coágulo com a palma da mão com toda a sua força. Os espectadores presentes provavelmente se espalharão para o lado, esperando ser borrifados com uma solução de amido, mas a substância incomum permanecerá no recipiente. (A menos, é claro, que você poupou o amido.)
- Um experimento espetacular é oferecido por blogueiros de vídeo. Para ele, você precisará de uma coluna de música, que deve ser cuidadosamente coberta com filme plástico grosso em várias camadas. Despeje a solução no filme e ligue a música em volume alto. Você poderá experimentar efeitos visuais impressionantes apenas possíveis com este composto exclusivo.
Se você estiver fazendo um experimento em um laboratório na frente de alunos ou alunos, pergunte a eles por que um fluido não newtoniano se comporta dessa maneira. Por que parece sólido quando apertado na mão, mas flui como xarope quando os dedos são abertos? Ao final da discussão, você pode embalar o coágulo em um grande saco plástico com zíper para guardá-lo.até a próxima vez. Será útil para você demonstrar as propriedades da suspensão.
Mistério da substância
Por que uma solução de amido coloidal se comporta como um sólido em alguns casos e como um líquido em outros? Na verdade, você criou um fluido real não newtoniano - uma substância que desafia a lei da viscosidade.
Newton acreditava que a viscosidade de uma substância muda apenas devido a um aumento ou diminuição da temperatura. Por exemplo, o óleo do motor flui facilmente quando aquecido e engrossa quando resfriado. Estritamente falando, os fluidos não newtonianos também obedecem a essa lei física, mas sua viscosidade também pode ser alterada pela aplicação de força ou pressão. Quando você aperta um coágulo coloidal em sua mão, sua densidade aumenta significativamente e (mesmo que temporariamente) parece se transformar em um sólido. Quando você abre o punho, a solução coloidal flui como um líquido normal.
Coisas a ter em mente
A ironia é que é impossível misturar amido com água para sempre, pois como resultado do experimento, você não obtém uma substância homogênea, mas uma suspensão. Com o tempo, as partículas de pó se separarão das moléculas de água e formarão um caroço duro no fundo do saco plástico. É por esta razão que um líquido não newtoniano entope instantaneamente os canos de esgoto, se você apenas o pegar e despejar na pia. Em nenhum caso, não o despeje no ralo - é melhor embalá-lo em um saco e simplesmente jogá-lo no lixocalha de lixo.
