Чтобы сделать неньютоновскую жидкость, вам понадобится 200 граммов кукурузного крахмала и 400 мл воды. В глубокую миску высыпаем крахмал и медленно вливаем воду, перемешиваем. Получается неньютоновская жидкость. Вы можете экспериментировать бесконечно. Вот в этом видео есть целый бассейн с этой жидкостью.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях
Пасмурная осенняя погода – не повод скучать у окна или играть в очередную игру на ноутбуке. Пришло время удивить близких домашними экспериментами, одним из которых является создание неньютоновской жидкости. В статье мы расскажем об одном из занимательных экспериментов по физике.
Неньютоновская жидкость названа в честь известного английского физика Исаака Ньютона. Этот первооткрыватель закона всемирного тяготения известен не только своей любовью к яблокам. Однажды, плывя по реке, он заметил, что весла ведут себя странно. Чем с большей силой он греб веслами, тем больше сопротивление воды. Если он отпускал весла, гребя медленно, то вода проходила сквозь них легко.
Так, Исаак Ньютон сформулировал еще один закон физики: «Вязкость жидкости пропорциональна воздействию на нее». Если вы ударите по воде рукой, вы почувствуете сопротивление воды. Если просто опустить руку в воду, то вода практически не сопротивляется.
Но не все жидкости подчиняются этому закону. Некоторые жидкие вещества, например слизь, ведут себя так, как будто закон Ньютона не был написан для них. Их называют неньютонианцами.
Как сделать неньютоновскую жидкость
Самый простой и простой способ сделать это с помощью крахмала.
Рецепт с крахмалом
Для этого нам нужно:
Медленно (главное условие!) добавить к крахмалу воду комнатной температуры и хорошо перемешать. Консистенция полученного материала должна напоминать желе. Чтобы сделать вещество цветным, можно добавить пищевой краситель.
Такая неньютоновская жидкость удивит своими свойствами не только детей, но и взрослых.
Вот несколько экспериментов, которые вы можете провести с ним:
- Если вы положите ладонь на дно миски с тестом, а затем резко потянете ее назад, тарелка, скорее всего, приподнимется вашей рукой.
- Если провести руками по поверхности вещества, оно соберется в комки.
- Если положить на него ладонь и сильно сжать пальцы, между пальцами образуется твердый налет.
- При быстром взаимодействии из вещества можно свернуть колобок или трубочку.
- Если переливать вещество из чашки в чашку, то можно увидеть, как оно течет сверху как вода, а снизу затвердевает как масса.
Если среди ваших хозяйственных принадлежностей нет крахмала, можно поэкспериментировать и без него.
Рецепт с клеем ПВА
Для этого рецепта вам понадобятся следующие ингредиенты:
- три четверти стакана воды и еще полстакана воды;
- стакан клея ПВА;
- две столовые ложки буры.
В емкости тщательно смешайте клей ПВА и три четверти стакана воды. В другой емкости смешайте 2 столовые ложки буры и полстакана воды. Перемешивайте, пока бура полностью не растворится. Затем соединяем обе жидкости в одну, при необходимости добавляем цветной оттенок и снова все хорошо перемешиваем. Полученное вещество можно положить в пакет и оставить на хранение в холодильнике и при необходимости извлекать для игр.
«Вкусный» рецепт неньютоновской жидкости
Детям-сладкоежкам этот рецепт особенно понравится.
В кастрюлю влить банку сгущенки и поставить на плиту на небольшой огонь. Добавьте столовую ложку крахмала, перемешайте и варите, пока жидкость не загустеет. В полученное вещество для красоты также можно добавить пищевой краситель. После того, как масса станет однородной и густой, необходимо снять ее с плиты и дать остыть. Когда дети насытятся тем, что есть, сладкое вещество с удивительными свойствами можно есть.
Занимательные исследования дома с детьми облегчают изучение физики и химии в школе. Неньютоновская жидкость своими руками — интересный и веселый эксперимент.
Определение и примеры
Естественным примером неньютоновской жидкости являются болота, зыбучие пески и грунтовые зыбучие пески. При наступлении на зыбучие пески или болото оно начнет тонуть под слоем песка и воды, но если приложить силу и ударить по поверхности рукой, то моментально затвердеет.
Немного истории
Знаменитый физик Исаак Ньютон заметил, что если переплыть реку и быстро грести веслами, то это гораздо труднее, чем медленно грести. Эта мысль привела его к формулировке закона, согласно которому вязкость жидкости увеличивается пропорционально приложенной к ней силе.
Неньютоновские жидкости, с которыми вы сталкиваетесь каждый день: масляные краски, тушь, болота, кровь и многое другое.
В науке есть раздел, который занимается изучением неньютоновских жидкостей: реология. Это раздел физики, изучающий деформацию и текучесть материи.
Применение неньютоновских жидкостей
Его используют во многих сферах деятельности: военных разработках, автомобилестроении, косметологии, кулинарии.
В военном производстве разрабатывается бронежилет нового поколения. Ученые создали прототип бронежилета нового поколения. Между слоями жилета используется специальный жидкий состав, который при ударе распределяется по всему бронежилету.
Если пуля попадет в такой жилет, то не пробьет его, а застрянет внутри. Он же используется и в других разработках, например инновационный материал, из которого изготавливается лыжная экипировка. Этот материал слипается в виде отдельных ячеек с жидкой и твердой фазами.
В косметологии используются свойства неньютоновской жидкости, чтобы косметика не растекалась по лицу, а оставалась красивой косметикой. Косметологические примеры: различные крема, тональные основы, туши, блески. Для каждого продукта подбираются индивидуальные показатели вязкости.
Автомобильная промышленность также использует свойства неньютоновских жидкостей, таких как моторные масла. При работе двигателя они снижают свою вязкость в несколько десятков раз.
Кухонные примеры включают кетчуп, майонез, масло.
Неньютоновские жидкости используются в пожаротушении уже более 50 лет. Благодаря полимеру продолжительность распыления бронзовой струи почти в 2 раза больше.
Неньютоновская жидкость используется во многих промышленных процессах в нефтяной промышленности.
Свойства такого раствора связаны с вязкостью, а точнее с ее изменением под внешним воздействием. Пока вы не применяете силу к этому раствору и не пытаетесь подвергнуть его какой-либо деформации, у вас на руках будет послушная жидкость.
Классификация
Выделяют 3 основные группы аномальных веществ.
Вязкие
Не зависеть от времени. Среди них выделяют вязкопласты: масляные краски, пастообразные разновидности. К псевдопластичным веществам относятся полимерные суспензии, целлюлоза. При небольшом давлении они текут. Расширители (раствор крахмала, различные виды клея) густеют при интенсивном воздействии.
Нелинейным неньютоновским веществом является кровь, здесь вязкость определяется фактором скорости.
Нереостабильные
С учетом фактора времени. Йогурт, кефир, майонез и кетчуп теряют свою липкость при встряхивании. Их называют тиксотропными. Реопектические вещества со временем уплотняются. Это коллоидные растворы, бентонитовые глины.
Вязкоупругие
Под действием силы они текут, а затем восстанавливают прежнюю структуру. К ним относятся некоторые виды смол и пастообразных паст.
Примерами неньютоновских природных жидкостей являются зыбучие пески, болото в болоте и грунтовые зыбучие пески.
Свойства
Характерной чертой аномальных веществ является способность изменять плотность. При механическом воздействии связь между молекулами усиливается, и жидкость приобретает свойства твердого тела. Молекулярная формула изменяется под воздействием звуковой волны, электромагнитного поля.
Например, трудно энергично перемешать густой раствор крахмала. Уменьшите скорость, уменьшите усилие — ковш будет двигаться легко. Если вы наполните бассейн крахмальным желе, вы сможете пройти через него, как если бы вы были на земле. Стоит остановиться, и вы потерпите неудачу.
Скорость течения не влияет на плотность воды. Чем быстрее течет мед, сгущенка, тем ниже ее вязкость.
Чтобы наглядно изучить свойства, сделайте из крахмала неньютоновскую жидкость.
Автомобильная промышленность также использует свойства неньютоновских жидкостей, таких как моторные масла. При работе двигателя они снижают свою вязкость в несколько десятков раз.
Можно ли где-то использовать?
Несмотря на свои интересные свойства, неньютоновская жидкость не нашла своего практического применения. Его характеристики настолько нестабильны и трудно предсказуемы, что даже в век технологий он годится разве что для игр с детьми.
Большим преимуществом жидкости является ее полная безопасность, поэтому родители могут играть даже с малышами. Если малышу доведется попробовать необычное вещество, то вреда от этого не будет. Исключение составляют цветные жидкости, но если использовать пищевой краситель, то можно смело оставить ребенка в покое в такой интересной игре. Единственное: не удивляйтесь, если по возвращении обнаружите проходящего мимо грязного ребенка, кухню и даже кошку.
Почему это так называется? Думаю, лучше спросить у физиков, так как это все-таки больше физический опыт, чем химический, но рискну предположить, что дело в свойствах. Обычная жидкость, подчиняющаяся классическим законам физики, сформулированным Ньютоном, ведет себя так, как мы привыкли.
Опыты
В научных целях или просто для развлечения можно провести следующие эксперименты:
- Проведите пальцем по поверхности образовавшегося сгустка. Вы что-то заметили?
- Окуните всю руку в таинственное вещество и попытайтесь сжать его пальцами и вытащить из контейнера.
- Попробуйте скатать вещество в ладонях, чтобы сформировать шарик.
- Можно даже изо всех сил бить по сгустку ладонью. Присутствующие прохожие, скорее всего, разбегутся в стороны, ожидая, что их обрызгают раствором крахмала, но необычное вещество останется в миске. (Если, конечно, вы не пожалели крахмала.)
- Видеоблогеры предлагают эффектный эксперимент. Для этого вам понадобится музыкальная колонка, которую нужно аккуратно обтянуть толстой пищевой пленкой в несколько слоев. Вылейте раствор на пленку и включите музыку на большую громкость. Вы сможете наблюдать впечатляющие визуальные эффекты, которые возможны только при применении этой уникальной композиции.
Если вы проводите эксперимент в лаборатории перед школьниками или студентами, спросите их, почему неньютоновская жидкость ведет себя именно так.
Почему он кажется твердым, когда его сжимают в руке, но течет, как сироп, когда его не сжимают пальцы? В конце обсуждения вы можете упаковать сгусток в большой закрывающийся пластиковый пакет, чтобы сохранить его до следующего раза. Вам будет полезно продемонстрировать свойства суспензии.
Любопытные опыты
- Вы можете прокатить мяч, а затем расслабить пальцы и наблюдать, как мяч начинает течь сквозь них.
- Поместите любой предмет в жидкость, можно руками или можно, например, чашку, а затем резко вытащите ее, и предмет поднимет емкость в воздух вместе с содержимым. Руки там будут просто зацементированы.
- Очень интересно наблюдать, как жидкость перетекает с одной тарелки на другую и застывает.
- К жидкости можно прикоснуться и заметить, что она ведет себя как твердый объект.
Ньютоновская жидкость как игрушка примечательна еще и тем, что совершенно безопасна (в отличие от китайских слаймов). Даже если ребенок попробует (хоть я и не думаю, что ему понравится), то уж точно не пострадает. Но после игры комната, стол, стул и ванная буквально измазаны белыми пятнами, которые, кстати, очень легко смываются, как и детские руки!
Флаббер обыкновенный
В отдельную емкость наливаем 3/4 стакана воды и стакан клея ПВА, хорошо перемешиваем эти ингредиенты и приступаем к следующему шагу.
В другой емкости нужно смешать полстакана воды и 2 столовые ложки буры. Перемешивайте, пока бура не растворится. Затем соедините два получившихся раствора и перемешайте.
Можно добавить краситель. После этого необходимо полученную ньютоновскую жидкость поместить в пакет, закрыть и растянуть. Полученное вещество можно хранить таким образом.
Умный пластилин
Для этого способа вам понадобятся следующие компоненты: клей ПВА, тетрабарат натрия, пищевой краситель.
Для неньютоновской жидкости нам понадобится 2 ингредиента: крахмал и вода в соотношении 1 к 1. Соотношение может быть немного другим, все зависит от крахмала. Если вы обнаружите, что раствор слишком жидкий, добавьте больше крахмала. Добавьте крахмал в миску с водой и начните помешивать.
Ньютоновская жидкость как сделать в домашних условиях. Неньютоновская жидкость
Всем известно, что любая жидкость растекается. Но есть вещества, которые могут стоять вертикально и даже выдерживать вес человека. Они имеют неоднородную структуру и называются неньютоновскими жидкостями. Хотите удивить ребенка или гостей интересными впечатлениями? Приготовьте дома неньютоновскую жидкость.
Делаем неньютоновскую жидкость в домашних условиях – способ первый
Приготовьте холодную воду, глубокую миску и пакетик крахмала – картофельного или кукурузного. Способ приготовления:
- четверть пачки крахмала высыпать в емкость;
- медленно налейте полстакана воды в емкость. Вмешаться. Добавьте в воду краситель – получите окрашенную массу;
- продолжайте всыпать в миску крахмал и вливать понемногу воду, пока не выйдет желеобразная масса;
- размешайте тесто до однородности. Лучше всего размешивать руками;
- перелейте полученную жидкость в форму для запекания или другую емкость. Потрясите его указательным пальцем по кругу, сначала медленно и постепенно ускоряя движение. У вас необычное вещество.
Перемешивать придется долго, пока жидкость не загустеет. Используйте равные пропорции крахмала и воды, но часто требуется больше воды. Жидкость густеет по мере добавления крахмала. В итоге у вас получится белая слизистая масса, которую можно вылить на ладонь.
Делаем неньютоновскую жидкость в домашних условиях – способ второй
В глубокую тарелку налейте 3/4 стакана воды и поместите туда клей. Хорошо перемешать. В другой миске смешайте полстакана воды с бурой. Перемешивайте, пока бура полностью не растворится.
Соедините два раствора в контейнере и хорошо перемешайте. При желании добавьте пищевой краситель во время приготовления. Налейте неньютоновскую жидкость в пакет, завяжите его и замесите тесто.
Храните вещество в холодильнике и при необходимости демонстрируйте его свойства.
Делаем съедобную неньютоновскую жидкость в домашних условиях
Порадуйте детей неньютоновской съедобной жидкостью. В кастрюлю влить банку сгущенного молока. Поставить на огонь небольшой плиты и добавить столовую ложку крахмала. Медленно перемешайте и варите жидкость до густоты.
Выключить плиту и добавить в густую массу пищевой краситель, размешать. Поставьте кастрюлю на подоконник, чтобы она остыла. Дети могут играть со сладким тестом или есть его.
Но попросите их быть осторожными, жидкость оставляет пятна на одежде.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях – интересные опыты
- возьмите полную руку жидкости и сделайте из нее шарик. Вспомните и сожмите в руке. Если скатать шарик быстро, тесто затвердеет. Если крутить медленно, жидкость растечется по руке.
- опустите руку в жидкость и попытайтесь выдернуть руку. Ваши руки будут впечатаны в тесто, поднимая миску с жидкостью в воздух;
- медленно опустите руку в жидкость и крепко сожмите там пальцы. Вы увидите, что между пальцами образовалась твердая прослойка;
- сильно ударьте по тарелке с жидкостью ладонью. Ваши козырьки разлетятся в стороны, чтобы не испачкаться. Но необычная жидкость останется в емкости;
- перелить вещество из одной емкости в другую. Вы увидите, что жидкость льется сверху и замерзает снизу.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях?
Привет, друзья! Добро пожаловать в нашу домашнюю лабораторию!
И что только не делали юные экспериментаторы Артем и Александра. И цветное мороженое готовили, и йод окрашивали в синий цвет, и волшебные капли масла изобретали. Но их недостаточно! А сегодня ребята решили разобраться, как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях. Возможно?
Оказывается, это очень возможно. Попробуйте в следующем видео.
Объяснение
Что такое неньютоновская жидкость? И почему он так называется?
Немного истории. В конце 17 — начале 18 веков в Англии жил знаменитый физик Исаак Ньютон. Именно он открыл закон всемирного тяготения. Но сейчас не об этом.
Однажды Ньютон греб на своей лодке. И, поскольку Ньютон был очень внимательным человеком, он понял, что если грести веслами медленно и обдуманно, то весла легко рассекают воду. Но если приложить больше усилий и начать грести намного быстрее, то весла идут по воде с гораздо большим трудом.
«Как же так?» — подумал физик. Он долго думал, производил различные эксперименты и расчеты и в результате открыл еще один закон, который в простейшем виде звучит так:
Вязкость жидкости увеличивается пропорционально силе удара по ней.
Вязкость, проще говоря, это способность сопротивляться. Ощутить это свойство воды можно, принимая ванну. Старайтесь медленно погружать руку в воду, вода не будет сопротивляться.
А если вы сильно ударитесь о поверхность воды, то почувствуете ее сопротивление, может быть даже немного больно, так что будьте осторожны.
Можно ли воздействовать на воду с такой силой, чтобы она стала почти твердой? А может быть, даже мириться с человеком? Как в этом видео, например.
Что мы здесь видим? Человек бежит по воде. Невообразимо! Здорово! По-видимому, он бежит так быстро и воздействует на поверхность водоема с такой силой, что жидкость становится настолько вязкой, что позволяет отталкиваться от себя.
Оказывается, это просто шутка. Люди на видео бежали не по воде, а по дорожкам, которые они скрыли под водой.
А чтобы человек весом 74 кг и ростом 42 фута действительно бежал по воде, он должен бежать со скоростью 150 км/ч!
Для справки. Самый быстрый человек на планете – ямайский спортсмен Усэйн Болт. Его максимальная скорость составляет 37 578 км/ч.
Так что бег по воде — это что-то из области фантастики. И это касается не только воды, но и молока или масла. Да, для всех жидкостей, подчиняющихся закону Ньютона.
Однако не все соблюдают этот закон. И такие «упрямые» жидкости называются неньютоновскими. А ребята сделали вот такую жидкость, очень похожую на слизь.
Для того чтобы полученное вещество стало очень твердым, большой силы не требуется. Достаточно настараться, а она уже сопротивляется изо всех сил. Именно по этой причине можно работать с неньютоновской жидкостью. Вам не кажется? Смотреть видео)
Рецепт прост. Вам понадобится крахмал и вода, но не горячая, а холодная. Опытным путем мы установили, что крахмала следует добавлять в два раза больше, чем воды. Можно добавить в воду краситель, и тогда ваша слизь тоже будет окрашена.
Можно ли обойтись без крахмала? Говорят можно, но мы не пробовали. Но рецепт будет таким:
Обе смеси тщательно перемешивают и объединяют в емкости. Хранить такую субстанцию лучше в холодильнике, потому что готовить ее каждый раз заново не очень удобно.
Как сделать неньютоновскую жидкость своими руками
Его легко приготовить дома, рецепт прост и понятен. Для изготовления вам понадобится:
- Крахмал, желательно кукурузный, но подойдет и картофельный, 1 кг
- Вода 500гр.
- Глубокая миска или другая емкость для смешивания.
- Дополнительный оттенок.
Если хотите больше неньютоновской жидкости, просто возьмите больше крахмала, главное, чтобы соотношение воды было 2:1, то есть на два стакана крахмала один стакан воды. А когда вы играете с детьми, желательно использовать пищевой краситель, так как дети любят все пробовать.
Для начала в емкость высыпаем крахмал, затем, постепенно добавляя воду, перемешиваем до получения однородной массы, похожей по консистенции на кисель. Перемешивать можно руками или ложкой. Добавьте краситель. Когда вы почувствуете, что смесь стала достаточно густой и вязкой, а при надавливании на ее поверхность ложкой или пальцем затвердевает, она готова.
Опыты и игры с неньютоновской жидкостью
- Учитывая необычные свойства приготовленной жидкости, даже простые действия дают интересный эффект. Например, можно сделать комочки, которые после растекания снова станут жидкими. Или аккуратно опустите руки и попробуйте резко вытащить, жидкость застынет и так не получится.
- Попытка выкинуть его из контейнера также не увенчается успехом, так как он просто останется на месте. С этим можно даже пошалить: сначала показать, какая она жидкая в миске, а потом якобы уронить ее на пол и наблюдать за шокированными лицами зрителей.
- Также можно сделать небольшой бассейн, в котором ребенок будет ходить или топать игрушкой, как по столу, но когда он остановится и отпустит игрушку, она утонет, как в проточной воде.
- Если в доме есть хорошие динамики, наденьте на них резинку и налейте сверху немного жидкости. Включите музыку, и вы увидите так называемый эффект «прыгающих червяков».
- Вы можете попробовать забить гвоздь или саморез и посмотреть, не получится ли.
- Под воздействием температуры также можно наблюдать разные эффекты. Если разогреть неньютоновскую жидкость, она примет форму яйца с «желтком» посередине и «белком» по краям. А когда он замерзает в холодильнике, на его поверхности образуются узоры, похожие на узоры инея на окнах зимой.
Существенным преимуществом игры с неньютоновской жидкостью из крахмала является то, что она легко смывается с любой поверхности и абсолютно безопасна и безвредна. Пробуйте, экспериментируйте и, наверняка, вас впечатлит это простое и в то же время очень необычное вещество.
