Zawartość
Materia jest zwykle definiowana jako ciało stałe, ciecz lub gaz. Zawieszenia działają jednak jako różne stany skupienia materii w zależności od przyłożonej do nich siły. Używając skrobi kukurydzianej i wody, możesz stworzyć zawiesinę i przeprowadzić eksperymenty, aby modelować zachowanie tego rodzaju materii.
Zawieszenia
Wymieszaj 1 szklankę skrobi kukurydzianej i 1 szklankę wody w misce. Mieszaj, aż uzyskasz konsystencję ciasta naleśnikowego. Włóż ręce do mieszanki i poruszaj nimi. Im więcej próbujesz go przenieść, tym bardziej czuje się grubszy i bardziej solidny. Wlej miksturę na patelnię i uderz ją otwartą ręką. Nie rozpryskuje się. Skrobia kukurydziana i woda tworzą zawiesinę. Po ściśnięciu czuje się jak ciało stałe, ponieważ jego cząsteczki zbliżają się do siebie, ustawiając się w linii. Wygląda i działa jak ciecz, gdy nie ma na nią siły, ponieważ cząsteczki są rozluźnione i rozdzielone.
Skrobia kukurydziana Quicksand
Zademonstruj, jak działa ruchomy piasek, mieszając 1 szklankę wody z pudełkiem skrobi kukurydzianej. Umieść rękę w mieszance i przesuń ją. Im więcej się poruszasz, tym bardziej staje się solidny. Spróbuj złapać miksturę i pociągnij do góry. Wrażenie to to samo, co w przypadku ruchomych piasków. Umieść obiekt w mieszance, a następnie spróbuj go usunąć. Skrobia kukurydziana i woda tworzą zawiesinę; mieszanina dwóch substancji, w których jedna jest zdyspergowana w drugiej. W tym przypadku skrobia kukurydziana jest zdyspergowana w wodzie. Quicksand to mieszanka piasku i wody, w której ziarna piasku unoszą się na wodzie. Im szybciej się w nim poruszasz, tym trudniej jest się wydostać, podobnie jak w przypadku skrobi kukurydzianej i wody.
Ciecz nieniutonowska
Płyny nienewtonowskie zamieniają się w ciała stałe po przyłożeniu ciśnienia. Aby to wykazać, wymieszaj ćwierć szklanki skrobi kukurydzianej z ćwierć szklanką wody. Spróbuj podnieść miksturę w dłoni i przełożyć ją w kulkę na dłoni. Jest solidny i wykonalny, jeśli go popchniesz. Po zatrzymaniu zmienia się w płyn. Stuknij go palcem, a następnie powoli wsuń palec do mieszanki. Kiedy poruszasz się powoli, pozwalasz cząsteczkom skrobi kukurydzianej się rozdzielić. Po dotknięciu cząsteczki skrobi kukurydzianej zbliżają się do siebie i nie mogą się przesuwać obok siebie, tworząc barierę. W większości płynów na lepkość wpływa tylko temperatura. Są to tak zwane płyny Newtona. Na skrobię kukurydzianą i wodę ma również wpływ temperatura, ale jej poziom lepkości zależy również od siły przyłożonej do niej lub tego, jak szybko coś przez nią porusza. To czyni go nienewtonowskim. Ruchome piaski i keczup są również płynami nienewtonowskimi.
Taniec Zawieszenia
Skrobia kukurydziana i woda nie mają stałej lepkości. Pozostawiony sam sobie, wygląda jak płyn. Kiedy jest zestresowany, na przykład gdy go popychasz lub ciągniesz, zmienia się w bryłę. Zademonstruj to, przeprowadzając eksperyment z głośnikami. Wymieszaj pudełko skrobi kukurydzianej z filiżanką wody. Znajdź stary głośnik i wyjmij dolną część (głośnik niskotonowy) i podłącz go do wzmacniacza. Wyłóż głośnik plastikową torbą i wlej do niego skrobię kukurydzianą. Włącz głośnik na około 20 herców, z głośnością na średnim poziomie. Przy 20 hercach perkusyjne ruchy głośnika zaburzają miksturę na tyle, aby mogła się ruszyć. Fale dźwiękowe przemieszczają się, przez co mieszanina wydaje się tańczyć w formacjach przypominających palce.