Как сделать ньютоновскую жидкость в домашних условиях
На чтение 3 мин Просмотров 1 Опубликовано
Ньютоновская жидкость – это вязкая жидкость, которая обладает необычными свойствами. Она может быть как течеобразной, так и твердообразной в зависимости от условий воздействия. Известными примерами таких жидкостей являются кетчуп, мед, масло и другие. Сделать ньютоновскую жидкость в домашних условиях очень просто и интересно.
Для приготовления ньютоновской жидкости вам потребуются самые обычные ингредиенты, которые есть в каждой кухне. Например, используйте крахмал и воду. Пропорции могут быть различными, но обычно используется примерно одна часть крахмала на две части воды. Также можно добавить немного пищевого красителя, чтобы жидкость стала более яркой и привлекательной.
Для начала, возьмите небольшую миску и смешайте в ней крахмал и воду. Перемешайте содержимое до получения однородной массы. Затем, плавно вмешайте пищевой краситель, чтобы раскрасить массу. После этого, ваша ньютоновская жидкость готова к экспериментам.
Будьте готовы к тому, что свойства ньютоновской жидкости могут меняться в зависимости от температуры, концентрации и других факторов. Эта жидкость может быть как текучей и стекающей в руках, так и поведенчески оседлавшей взволнованный поверхностный слой, приобретая связующие свойства.
Теперь у вас есть возможность проводить различные эксперименты с ньютоновской жидкостью. Попробуйте залить ее в прозрачные емкости и наблюдайте, как жидкость меняет свою форму при движении. Также, вы можете добавить различные предметы, чтобы проверить, как они поведут себя внутри жидкости. Это отличный способ провести увлекательный и познавательный опыт для детей и взрослых.
Как приготовить ньютоновскую жидкость
Ньютоновская жидкость представляет собой необычное вещество, которое может менять свою вязкость в зависимости от приложенного давления. Если вы хотите узнать, как приготовить ньютоновскую жидкость в домашних условиях, следуйте этой подробной инструкции.
Вот что вам понадобится для приготовления ньютоновской жидкости:
| Компонент | Количество |
|---|---|
| Кукурузный крахмал | 200 грамм |
| Вода | 1 литр |
| Пищевой краситель (по желанию) | Несколько капель |
Шаги по приготовлению ньютоновской жидкости:
- В большой миске смешайте кукурузный крахмал и воду. Размешайте их до получения однородной смеси.
- Если вы хотите придать жидкости цвет, добавьте несколько капель пищевого красителя и хорошо перемешайте.
- Перелейте получившуюся смесь в пластиковый контейнер.
- Оставьте смесь на 30-60 минут, чтобы она полностью остыла и стала ньютоновской жидкостью.
Теперь ваша ньютоновская жидкость готова! Вы можете испытать ее свойства, нанося на нее силу или толкая ее пальцем. Она будет себя вести по-разному в зависимости от того, как вы с ней взаимодействуете.
Ингредиенты и принцип действия
Для создания ньютоновской жидкости вам понадобятся следующие ингредиенты:
- Кукурузный крахмал — 1 столовая ложка
- Вода — 1 стакан
- Пищевой краситель (по желанию)
Принцип действия ньютоновской жидкости основан на изменении ее вязкости в зависимости от приложенных сил и скоростей перемещения. При низкой скорости движения жидкость ведет себя как обычная жидкость, легко текучая и обтекающая предметы. Однако, при выполнении быстрых движений или приложении силы, крахмал в жидкости выступает в роли материала, образующего структуру, которая сопротивляется деформации и демонстрирует свойства твердого тела.
Попробуйте экспериментировать с ньютоновской жидкостью, изменяя скорости перемещений и приложенные силы. Вы увидите, как она будет изменять свою поведение и вести себя совершенно по-разному в различных ситуациях.
История неньютоновской жидкости
Еще в 1686 году Исаак Ньютон обратил внимание, что в жидкостях при движении одного слоя относительно другого величина касательного напряжения пропорциональна скорости сдвига. При относительном покое эти напряжения равны нулю. Поэтому жидкости, которое подчиняются этому закону, например, воду или бензин, называют ньютоновскими жидкостями.
В противовес этим жидкостям выступают неньютоновские. Они не обладают большой подвижностью и имеют касательные напряжения в состоянии покоя.
Кто изучает неньютоновские жидкости
Свойства неньютоновских жидкостей изучает наука реология (от греч. Rheos – течение, поток и logos – слово, учение), наука, изучающая деформационные свойства реальных тел, наука о деформациях и текучести вещества. Реология рассматривает действующие на тело механические напряжения и вызываемые ими деформации. Термин “реология” ввёл американский учёный-химик Юджин Бингам.
Официально термин “реология” принят на 3-м симпозиуме по пластичности (1929, США), однако отдельные положения реологии были установлены задолго до этого. Реология тесно переплетается с гидромеханикой, теориями упругости, пластичности и ползучести. В основу реологии легли законы Исаака Ньютона о сопротивлении движению вязкой жидкости, уравнения Навье — Стокса для движения несжимаемой вязкой жидкости, работы Дж. Максвелла, У. Томсона и др. Значительный вклад внесён русскими учёными: Д. И. Менделеевым, Н. П. Петровым, Ф. Н. Шведовым и советскими учёными П. А. Ребиндером, М. П. Воларовичем, Г. В. Виноградовым и др.
С проблемами реологии приходится встречаться в технике при разработке технологии разнообразных производственных процессов, при проектных работах и конструкторских расчётах, относящихся к самым различным материалам: металлам (особенно при высоких температурах), композиционным материалам, полимерным системам (расплавам, растворам, композиционным материалам, резине), нефтепродуктам, глинам и другим грунтам, горным породам, строительным материалам (бетонам, битумам, силикатам и др.), дисперсным системам (пенам, эмульсиям, суспензиям, порошкам, пастам) пищевым продуктам и т.д.
Подраздел реологии – биореология изучает механические свойства биологических жидкостей (крови, синовиальной, плевральной жидкостей) и деформационные свойства мышц, сосудов у человека и животных. Поэтому с практической точки зрения исследования в этой области актуальны и совершенно необходимы. С чисто научной точки зрения изучение неньютоновских жидкостей также очень интересно и актуально, поскольку даже в простых течениях они могут проявлять поведение, качественно отличающееся от поведения обычной ньютоновской жидкости.
Что такое неньютоновская жидкость?
Неньютоновская жидкость – это такая жидкость, у которой скорость течения пропорциональна касательному напряжению, где вязкость является коэффициентом пропорциональности. Как правило такая жидкость состоит из крупных молекул – они образовывают сложные пространственные структуры. В отличие от ньютоновской, неньютоновская имеет внутреннее трение, когда находится в состоянии покоя.
Степень вязкости изменяется в зависимости от того, насколько быстро происходят сдвиги слоев жидкости, пройденного времени и приложенных усилий. В отличие от воды или бензина, неньютоновская жидкость на плоских вертикальных поверхностях способна находиться в неподвижном состоянии благодаря возникновению порогового напряжения сдвига.
Если с неньютоновской жидкостью взаимодействовать медленно, она будет больше похожа на смазку, а если быстро – она станет похожа на твердое тело. Такое свойство неньютоновской жидкости можно сравнить с мокрым песком на пляже. Если по нему идти, то следы от ног будут более глубокие, чем если по нему бежать.
Чем объяснить такой феномен?
При сдавливании молекулы крахмала начинают соединяться, в результате смесь обретает твердую консистенцию. При отсутствии сжатия молекулы свободно двигаются и смесь становится жидкой.
Развлечения с крахмалом будут интересны и для взрослых.
ВОПРОС:
Что такое неньютоновская жидкость? Как ее сделать в домашних условиях?
ОТВЕТ:Неньютоновской жидкостью
называют жидкость, которая меняет свою вязкость в зависимости от градиента скорости.
Она состоит из крупных молекул, которые образуют сложные неоднородные пространственные структуры.
Это значит, что чем быстрее ударить (приложить внешнее воздействие) по поверхности неньютоновской жидкости, тем больше становится ее вязкость.
Если медленно опустить пальцы в неньютоновской жидкость, то она будет все такой же жидкой, как обычная вода, не создавая никакого препятствия для вашей руки.
Но если вы попытаетесь со всей силы ударить по поверхности неньютоновской жидкости, то вас ждет, как минимум, удивление, поскольку ее поверхность мгновенно превратится в упругую массу, которая не даст вашей руке погрузится вовнутрь нее!
Применение неньютоновских жидкостей
На сегодняшний день неньютоновсские жидкости используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека рассмотрим некоторые из них:
- В военном масштабном производстве. В США на базе данных жидкостей, министерство обороны запустило производство универсальных бронежилетов для военных. Эти приспособления по своим характеристикам значительно лучше обычных, так как легче по весу и намного проще в изготовлении. Материал, из которого состоят эти бронежилеты, называется $d3o$. Данное сырье относят к дилатантным ньютоновским жидкостям.
- В автомобильной промышленности. Также неньютоновские жидкости применяются в автомобильной промышленности. Дизельные и моторные масла синтетического производства на основе изучаемых объектов постепенно уменьшают начальную вязкость в несколько десятков раз, при внезапном повышении оборотов двигателя, позволяя при этом в значительной степени уменьшить трение в моторе. Неньютоновские жидкости используют в новейших технологиях для осуществления качественной амортизации некоторых элементов механических машин. Реологические эксперименты позволяют решать сложные гидродинамические задачи.
- В нефтепромышленности. Практический и особый интерес представляет также активное использование специфических реологических методов. Так, небольшие полимерные добавки к нефтепродуктам и воде оснащают жидкость новыми реологическими свойствами, благодаря чему мгновенно снижается гидравлическое сопротивление при стремительном турбулентном течении. Неньютоновские жидкости обладают рядом уникальных особенностей, благодаря которым снижение силы трения происходит быстро и легко.
- В пожаротушении и мореплавание. В 50-е годы американские спасатели начали добавлять новые полимерные добавки в жидкость, которая вытекала из брандспойта, при этом длина струи возрастала в полтора раза. Можно также увеличить скорость судна посредством впрыскивания возле его носовой части малых количеств ньютоновского раствора. Имеется теория, что дельфины и другие обитатели океанов тоже «применяют» данный эффект для уменьшения нежелательного гидродинамического сопротивления.
- В косметологии. Чтобы косметика смогла в течение длительного времени держаться на коже, ее необходимо сделать вязкой, будь это блеск для губ или жидкий тональный крем. В массовом производстве косметики часто используют специальные вещества, которые называются модификаторами итоговой вязкости. В домашней косметике для аналогичных целей применяют разные масла и воск.
Способы создания ньютоновской жидкости дома
Итак, есть несколько простых способов, чтобы сделать ньютоновскую жидкость:
Особенности приготовления
Для создания неньютоновской жидкости в домашних условиях следует взять холодную воду, крахмал (кукурузный или картофельный – не важно), глубокую посудину. Алгоритм приготовления:
- Высыпайте крахмал в посудину (не бойтесь сыпать больше, чтобы получить достаточное количество субстанции);
- Добавляйте туда воду и медленно помешивайте смесь;
- Вода добавляется до тех пор, пока не получится масса, схожая с киселем;
- Мешать лучше руками, а также можно добавить краситель для получения цветной субстанции;
- Перемешивание нужно продолжать до образования однородной смеси.
Чтобы убедиться, что вы правильно смешали воду с крахмалом, рукой помешайте субстанцию, постепенно ускоряясь. Жидкость начнет затвердевать, а вы почувствуете, как сопротивление будет усиливаться с увеличением силы перемешивания. Как только рука остановится – смесь снова станет обычной жидкостью. После этого можно показывать фокус ребенку и играть с ним.
Неньютоновскую жидкость можно сделать с клеем ПВА и бурой, но тогда нужно пристально следить, чтобы дети не потянули интересную штуку в рот.
Для этого понадобится два стакана с водой (один заполнен наполовину, другой на три четверти), стакан клея и столовая ложка буры. Клей добавляют в более полный стакан, а буру в заполненный до половины.
Обе смеси тщательно размешивают и соединяют в одной посудине. Держать такую субстанцию лучше в холодильнике, ведь каждый раз готовить заново не очень удобно.
Первый способ
Вам необходимо смешать крахмал и воду, причем вымешивать такую смесь нужно тщательно, добавляя при этом воду. Если будет мало воды, то такая субстанция долго остается в твердом состоянии, если вы добавляете много воды, то она очень быстро станет жидкой. Бывает и такое, что воды у вас слишком много в миске, тогда нужно подождать немного: крахмал осядет, излишки воды вы можете слить и затем добавить некоторое количество крахмала.
Из полученного материала попробуйте сделать шарик, причем, если вы скатываете его быстро, он становится тверже, если вы делаете это медленно, то он будет растекаться по руке.
Второй способ или «флаббер обыкновенный»
В отдельную миску налейте 3/4 стакана воды и один стакан клея ПВА, размешайте тщательно эти ингредиенты и приступайте к следующему этапу.
В другой миске вам необходимо смешать полстакана воды и 2 столовые ложки буры. Размешайте так, чтобы бура растворилась. Затем соедините два получившихся раствора и перемешайте.
Вы можете добавить краситель. После этого необходимо поместить полученную ньютоновскую жидкость в пакет, закрыть и размять. Полученную субстанцию можно хранить в таком виде.
Третий способ « умный пластилин»
Для данного способа вам понадобятся следующие компоненты: клей ПВА, тетрабарат натрия, пищевой краситель.
Берем миску, наливаем клей (примерно 100 грамм), добавляем краситель и смешиваем. Далее вам нужно добавить тетрабарат натрия и перемешивать до тех пор, пока не образуется плотная масса.
Четвертый «Вкусный» рецепт неньютоновской жидкости
Этому рецепту особенно порадуются детки-сладкоежки.
Банку сгущенки выливаем в кастрюльку и ставим на небольшой огонь на плиту. Добавляем столовую ложку крахмала, помешиваем и варим, пока жидкость не загустеет. В полученную субстанцию также для красоты можно добавить пищевой краситель. После того как масса станет однородной и загустеет, необходимо снять ее с плиты и поставить остужаться. Когда дети вдоволь наиграются с тем, что получилось, сладкое вещество с удивительными свойствами можно будет съесть.
Как играть?
Разобравшись, как сделать дома неньютоновскую жидкость, возникает вопрос, что с нею делать. Дети могут сами убедиться в изменении ее свойств следующим образом:
- Раскатывая шарик в руках, который будет ощущаться как твердое тело, но сразу же растечется после прекращения воздействия;
- Разминая смесь в руках или выливая ее из одной посудины в другую (если лить с достаточной высоты, то в другой посудине она будет больше похожа на твердую глину);
- Используя мощные колонки, на которые кладется пленка и выливается жидкость (если включить песню с достаточными вибрациями, то получатся так называемые «прыгающие червячки»).
В процессе тестирования жидкости, возьмите посудину поглубже и сделайте так называемый бассейн для игрушки. Если ребенок будет пытаться ею прыгать или бежать по поверхности, то она останется твердой. Но стоит остановиться, как игрушка утонет, будто в обычной воде.
Исследуем неньютоновскую жидкость
Для начала можно просто потрогать чудо-жидкость руками. Если медленно зачерпнуть её ладошкой и расставить пальцы, то она начнёт стекать между ними. А если запустить всю кисть в миску, а затем попробовать резко её вытащить, то ничего не получится – рука застрянет.
Здесь как раз можно рассказать детям про болото и зыбучие пески. Трясина затягивает и не даёт резко выбраться по аналогичным причинам, поэтому из неё нужно высвобождаться медленно, постепенно.
Также предложите воспользоваться жидкостью как пластилином. Когда дети начнут лепить комочки, скручивать из субстанции шарики и сгребать её в горсть, они будут ощущать прикосновение твёрдого пластичного вещества. Но как только они остановятся, почувствуют, как жидкость «тает», просачивается сквозь пальцы.
Ещё можно попробовать перелить субстанцию из одной ёмкости в другую, она медленно будет сходить по стенкам. Но если вы решите перевернуть миску быстро, то ни одна капля не упадёт, вещество будто приклеилось ко дну.
Брызг, как у расплескавшейся воды, вы тоже не заметите, но попробовать их получить можно. Для этого нужно резко хлопнуть ладонью по поверхности или кинуть в тарелку шарик. Он просто увязнет, мягко приземлившись, и не оставит никаких всплесков.
Опускаем предметы
Ещё один опыт можно провести с погружением других игрушек. Сперва стоит попробовать покатать по поверхности шарик. Чем быстрее предмет «бегает» по неньютоновской жидкости, тем больше она по своему состоянию напоминает твёрдое вещество. Но как только мячик или игрушка останавливается, то сразу начинает плавно погружаться в крахмальную трясину.
Когда вы понаблюдали за погружением, попробуйте спасти «утопающего». Если потянуть игрушку вверх быстро, то она поднимется вместе с миской. Нужно плавно освобождать её из жидкости, только тогда получится добиться результата.
Неньютоновская жидкость и творчество
Предложите ребёнку порисовать. Но не обычными красками, а разноцветной неньютоновской жидкостью. Для этого добавьте в подготовленную субстанцию гуашь разных цветов. Когда масса получится однородной, её можно руками выливать на лист бумаги, формируя абстрактные узоры.
Добиться ровных линий у вас не получится, но они и не нужны. Пятна могут только отдалённо напоминать предметы, главное в творческом процессе – это воображение. Уже на холсте разноцветную жидкость можно немного передвигать, менять её форму.
Покажите детям, что даже чудесам всегда есть объяснение, физическое или химическое! Используйте для занятий веселые и любопытные опыты, развивайте детей через увлекательную науку.
Можно ли где-то использовать?
Несмотря на столь интересные свойства, неньютоновская жидкость не нашла своего практического применения. Ее характеристики настолько неустойчивы и трудно прогнозируемы, что даже в век развития технологий она годится только для игр с детьми.
Огромным достоинством жидкости является ее полная безопасность, поэтому родители могут играть даже с грудными детьми. Если малышу придет в голову попробовать необычную субстанцию, то вреда от этого не будет. Исключение составляют окрашенные жидкости, но если применять пищевые красители, то можно без опасений оставить ребенка одного с такой интересной игрой. Единственное: не удивляйтесь, если по возвращении застанете грязных ребенка, кухню и даже проходящего мимо кота.
Источники
- https://www.techinsider.ru/diy/12628-nenyutonovskaya-zhidkost-sdelay-sam/
- https://samrukami-kak.ru/kak-sdelat-nutonovskuu-zidkost-svoimi-rukami/
- https://VeseloInteresno.su/podelki/nenyutonovskaya-zhidkost-svoimi-rukami-2.html
- https://LazerRezka29.ru/podelki/nenyutonovskaya-zhidkost-svoimi-rukami.html
- http://lifesguide.ru/kak-sdelat-nyutonovskuyu-zhidkost-v-domashnix-usloviyax
- https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/kak-sdelat-nenyutonovskuyu-zhidkost-v-domashnih-usloviyah
- https://academy-of-curiosity.ru/eksperimenty-i-opyty/nenyutonovskaya-zhidkost-dlya-detej-delaem-doma-i-igraem/
- https://iqclub.ru/blog/2017/11/kak-sdelat-nenyutonovskuyu-zhidkost/
Задать вопрос
Данная инструкция покажет вам, как можно приготовить простую неньютоновскую жидкость своими руками — рецепт из кукурузного крахмала и воды.
Неньютоновская жидкость превращается в твердое вещество, при резком внешнем воздействии на нее и обратно в жидкость – при прекращении воздействия. Причиной такого поведения является то, что она создана из молекул большого размера. Сцепление между такими молекулами не очень велико, и данные молекулы достаточно свободно скользят относительно друг друга.
Вязкость в значительной мере определяется характером внешнего воздействия. Чем быстрее происходит внешнее воздействие на взвешенные макромолекулы связующего вещества, тем выше вязкость.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях, материалы, необходимые для эксперимента:
- Кукурузный крахмал (отношение крахмала и воды должно быть 1:1).
- Вода.
- Контейнеры.
- Ложка или что-нибудь для перемешивания.
- Лед.
- Морозильная камера.
- Микроволновая печь.
Ньютоновская жидкость как сделать в домашних условиях. Неньютоновская жидкость
Все знают, что любая жидкость растекается. Но есть субстанции, которые могут занимать вертикальное положение и даже выдержать человеческий вес. Они отличаются неоднородной структурой и называются неньютоновскими жидкостями. Хотите удивить ребенка или гостей интересными опытами? Сделайте самостоятельно неньютоновскую жидкость в домашних условиях.
Делаем неньютоновскую жидкость в домашних условиях – способ первый
Приготовьте холодную воду, глубокую посудину и упаковку крахмала – картофельного или кукурузного. Способ приготовления:
- насыпаете в миску четвертую часть упаковки крахмала;
- медленно наливаете половину стакана воды в миску. Помешайте. Добавьте краситель в воду – получите цветную массу;
- продолжаете насыпать в посудину крахмал и наливать понемногу воду до тех пор, пока не выйдет масса, похожая на кисель;
- размешивайте массу до однородности. Лучше всего мешать руками;
- выливаете полученную жидкость в форму для выпечки или другую посудину. Перемешиваете ее указательным пальцем по кругу – сначала медленно и постепенно ускоряете движения. У вас получилась необычная субстанция.
На размешивание уйдет немало времени, пока жидкость станет плотной. Используйте воду с крахмалом в одинаковых пропорциях, но часто воды требуется больше. Жидкость становится плотной по мере добавления крахмала. В конечном итоге у вас получится белая вязкая масса, которую можно налить на ладонь.
Делаем неньютоновскую жидкость в домашних условиях – способ второй
Приготовьте:
- ¾ ст. воды и половину стакана отдельно;
- 1 ст. клея ПВА;
- 2 ст. ложки буры.
Наливаете в глубокую тарелку 3/4 стакана воды и помещаете туда клей. Хорошо перемешайте. В другой миске соедините половину стакана воды с бурой. Размешайте до полного растворения буры.
Соединяете два раствора в одной посудине и хорошо перемешиваете. По желанию в процессе приготовления положите краситель. Помещаете неньютоновскую жидкость в пакет, завяжите его и разомните массу.
Храните субстанцию в холодильнике и демонстрируйте по необходимости ее свойства.
Делаем съедобную неньютоновскую жидкость в домашних условиях
Порадуйте детей съедобной неньютоновской жидкостью. Налейте в кастрюлю банку сгущенки. Помещаете на небольшой огонь плиты и добавьте столовую ложку крахмала. Потихоньку помешивайте и варите жидкость до тех пор, когда она загустеет.
Выключите плиту и добавляете в загустевшую массу пищевой краситель, размешиваете. Поставьте кастрюлю на подоконник остывать. Дети могут поиграть сладкой массой или скушать ее.
Но попросите их быть аккуратными, жидкость оставляет на одежде пятна.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях – интересные опыты
- наберите полную руку жидкости и сделайте из нее шарик. Помните и сдавите в руке. Если будете скатывать шарик быстро – масса твердеет. Если скатывать медленно – жидкость растечется по руке.
- поместите кисть руки в жидкость и попробуйте резко вытянуть руку. Ваши руки будут, как бы зацементированы в массе, и поднимут миску с жидкостью в воздух;
- медленно опустите руку в жидкость и резко сожмите там пальцы. Увидите, что между пальцами появилась твердая прослойка;
- хлопните сильно по тарелке с жидкостью ладонью. Ваши зрители разбегутся в стороны, чтобы не испачкаться. Но необычная жидкость останется в миске;
- перелейте субстанцию из одной посудины в другую. Вы увидите, что жидкость сверху льется, а внизу застывает.
Неньютоновская жидкость, изготовленная в домашних условиях, нигде не применяется. Она предназначена для развлечения.
Попробуйте придумать с ней что-то новое, творите и изобретайте. Детям очень нравятся подобные эксперименты!
Наверняка вы слышали о неньютоновской жидкости, не так ли? Даже если вы не слышали об этой загадочной субстанции, наверняка вам будет интересно узнать, что она собой представляет и почему у неё такое необычное название.
Как сделать неньютоновскую жидкость дома: рецепты
Она обладает особыми свойствами и может принимать форму и консистенцию как твердого тела, так и жидкого, в зависимости от воздействия.
Непонятно, почему она получила такое название, ведь её свойства отличаются от ньютоновской жидкости. Её называют как ньютоновской, так и неньютоновской жидкостью.
В любом случае, рецепты одни и те же, свойства тоже. У неё неоднородная структура, в её составе — крупные молекулы.
Ньютоновская жидкость популярна как среди детей, так и среди взрослых. Она поможет скоротать время и развлечься.
Как сделать ньютоновскую (неньютоновскую) жидкость в домашних условиях:
Рецепт №1. Смешиваем картофельный крахмал в количестве 250 грамм и 100 грамм воды комнатной температуры в миске.
Хорошенько мешаем, у вас должна получиться однородная масса без комков. При желании вы можете добавить в ньютоновскую жидкость пищевой краситель.
Скатываем из массы шарик, чем быстрее вы будете его катать, тем он будет тверже. Как только вы остановитесь, он снова превратится в жидкую смесь. Еще один вариант — лепить из смеси комочки, которые будут на ощупь как твердые. Но как только вы остановите лепку, они тут же вытекут сквозь пальцы.
Попробуйте еще один эксперимент: опустите медленно палец в смесь и вы увидите, что он входит в неё. Теперь попробуйте быстро ударить рукой или кулаком по ней и вы почувствуете, что она стала твердой.
Еще один эксперимент: Выливаем смесь на поднос, ставим его на музыкальную колонку и играющей музыкой. Вы увидите, что под воздействием громких звуков смесь начинает двигаться.
Бросаем мячик. Если вы сделали много неньютоновской жидкости в тазике или ведре, советуем что-нибудь бросить в емкость, например — мячик. Вы увидите, что брызг не будет.
Рецепт №2.
Налейте жидкий крахмал (разводим 1/3 стакана крахмала в ¼ стакана воды) в пакет небольшого размера. Сюда же добавляем пищевой краситель, ¼ стакана клея ПВА. Хорошенько перемешиваем, наш лизун-ньютоновская жидкость готов к использованию.
Чем объяснить такой феномен?
При сдавливании молекулы крахмала начинают соединяться, в результате смесь обретает твердую консистенцию. При отсутствии сжатия молекулы свободно двигаются и смесь становится жидкой.
Теперь вы знаете два простых рецепта неньютоновской жидкости. Уверены, вашим деткам понравятся такие эксперименты, но будьте готовы к тому, что рабочие поверхности будут испачканы. Развлечения с крахмалом будут интересны и для взрослых.
Мужской сайт сайт
ВОПРОС:
Что такое неньютоновская жидкость? Как ее сделать в домашних условиях?
ОТВЕТ:Неньютоновской жидкостью
называют жидкость, которая меняет свою вязкость в зависимости от градиента скорости.
Она состоит из крупных молекул, которые образуют сложные неоднородные пространственные структуры.
Это значит, что чем быстрее ударить (приложить внешнее воздействие
) по поверхности неньютоновской жидкости, тем больше становится ее вязкость.
Если медленно опустить пальцы в неньютоновской жидкость, то она будет все такой же жидкой, как обычная вода, не создавая никакого препятствия для вашей руки.
Но если вы попытаетесь со всей силы ударить по поверхности неньютоновской жидкости, то вас ждет, как минимум, удивление, поскольку ее поверхность мгновенно превратится в упругую массу, которая не даст вашей руке погрузится вовнутрь нее!
Как сделать в домашних условиях
Рецепт довольно простой и дешевый: сходите в магазин и купите обычный крахмал, подойдет любой — картофельный или кукурузный. Затем смешайте его с водой в соотношении 2:1. Это все, неньютоновская жидкость готова! Теперь можете проводить эксперименты в домашних условиях.
Неньютоновская жидкость представляет собой субстанцию, плотность которой напрямую зависит от градиента скорости.
Такое явление связано с тем, что жидкость состоит из крупных молекул, которые при отсутствии внешнего воздействия свободно плавают в воде (смесь остается жидкой).
При появлении механического раздражителя расстояние между ними сокращается, и субстанция приобретает свойства твердых тел. Подобное поведение некоторых веществ также тесно связано со сложной пространственной структурой молекул.
Сделать неньютоновскую жидкость можно дома, не прилагая к этому особых усилий. Она отлично подойдет для игры с детьми или даже показа фокусов.
Как появилось данное понятие?
Впервые на особенности вязкости жидкостей обратил внимание Исаак Ньютон. Он отметил, что при уменьшении скорости тока жидкости ее сопротивление снижается. Эти данные легко проверить, если попытаться грести веслами быстро и медленно – последнее определенно проще.
Работа Ньютона послужила началом изучению реологических свойств жидкостей, и тогда же были открыты специфические смеси из крупных молекул, которые не совсем подчиняются общепринятым законам. Их назвали неньютоновскими и стали активно изучать, в прочем, без особого толка.
Особенности приготовления
Для создания неньютоновской жидкости в домашних условиях следует взять холодную воду, крахмал (кукурузный или картофельный – не важно), глубокую посудину. Алгоритм приготовления:
- Высыпайте крахмал в посудину (не бойтесь сыпать больше, чтобы получить достаточное количество субстанции);
- Добавляйте туда воду и медленно помешивайте смесь;
- Вода добавляется до тех пор, пока не получится масса, схожая с киселем;
- Мешать лучше руками, а также можно добавить краситель для получения цветной субстанции;
- Перемешивание нужно продолжать до образования однородной смеси.
Чтобы убедиться, что вы правильно смешали воду с крахмалом, рукой помешайте субстанцию, постепенно ускоряясь. Жидкость начнет затвердевать, а вы почувствуете, как сопротивление будет усиливаться с увеличением силы перемешивания. Как только рука остановится – смесь снова станет обычной жидкостью. После этого можно показывать фокус ребенку и играть с ним.
Неньютоновскую жидкость можно сделать с клеем ПВА и бурой, но тогда нужно пристально следить, чтобы дети не потянули интересную штуку в рот.
Для этого понадобится два стакана с водой (один заполнен наполовину, другой на три четверти), стакан клея и столовая ложка буры. Клей добавляют в более полный стакан, а буру в заполненный до половины.
Обе смеси тщательно размешивают и соединяют в одной посудине. Держать такую субстанцию лучше в холодильнике, ведь каждый раз готовить заново не очень удобно.
Как играть?
Разобравшись, как сделать дома неньютоновскую жидкость, возникает вопрос, что с нею делать. Дети могут сами убедиться в изменении ее свойств следующим образом:
- Раскатывая шарик в руках, который будет ощущаться как твердое тело, но сразу же растечется после прекращения воздействия;
- Разминая смесь в руках или выливая ее из одной посудины в другую (если лить с достаточной высоты, то в другой посудине она будет больше похожа на твердую глину);
- Используя мощные колонки, на которые кладется пленка и выливается жидкость (если включить песню с достаточными вибрациями, то получатся так называемые «прыгающие червячки»).
В процессе тестирования жидкости, возьмите посудину поглубже и сделайте так называемый бассейн для игрушки. Если ребенок будет пытаться ею прыгать или бежать по поверхности, то она останется твердой. Но стоит остановиться, как игрушка утонет, будто в обычной воде.
Можно ли где-то использовать?
Несмотря на столь интересные свойства, неньютоновская жидкость не нашла своего практического применения. Ее характеристики настолько неустойчивы и трудно прогнозируемы, что даже в век развития технологий она годится только для игр с детьми.
Огромным достоинством жидкости является ее полная безопасность, поэтому родители могут играть даже с грудными детьми. Если малышу придет в голову попробовать необычную субстанцию, то вреда от этого не будет.
Исключение составляют окрашенные жидкости, но если применять пищевые красители, то можно без опасений оставить ребенка одного с такой интересной игрой.
Единственное: не удивляйтесь, если по возвращении застанете грязных ребенка, кухню и даже проходящего мимо кота.
Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях?
Евгения Климкович
Здравствуйте, друзья! Приветствуем вас в нашей домашней лаборатории!
И чего уже только не делали юные экспериментаторы Артём и Александра. И цветное мороженное готовили, и йод в синий цвет окрашивали, и волшебные масляные капли изобретали. Но им все мало! И сегодня ребята решили выяснить, как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях. Возможно ли это?
Как выяснилось, вполне возможно. Доказательство на видео ниже.
Объяснение
А что такое неньютоновская жидкость? И почему ее так называют?
Немного истории. В конце семнадцатого – начале восемнадцатого века в Англии жил-был знаменитый физик Исаак Ньютон. Это именно он открыл закон всемирного тяготения. Но сейчас не об этом.
Как-то раз Ньютон плавал себе на лодочке, сидя на веслах. И, так как Ньютон был очень внимательным человеком, то он заметил, что если грести веслами медленно и неторопливо, то весла сквозь воду будут проходить легко. А вот если приложить большую силу и начать грести намного быстрее, то весла проходят сквозь воду намного сложнее.
«Как же так?», — подумал физик. Думал он долго, проводил разные эксперименты и расчеты и в результате открыл еще один закон, который в самом простом изложении звучит так:
Вязкость жидкость увеличивается пропорционально силе воздействия на нее.
Вязкость, если попробовать сказать просто, это способность сопротивляться. Вы можете почувствовать это свойство воды во время купания в ванной. Попробуйте погрузить свою руку в воду медленно, вода не окажет вам сопротивления.
А если сильно хлопнуть по поверхности воды, то вы почувствуете ее сопротивление, может быть даже немного больно, так что осторожненько.
А можно ли воздействовать на воду с такой силой, чтобы она стала практически твердой? И может быть даже выдержала бы человека? Вот как на этом видео, например.
Что мы здесь видим? Человек бежит по воде. Невообразимо! Здорово! Видимо он бежит так быстро и так сильно воздействует на поверхность водоема, что жидкость становится настолько вязкой, что позволяет от себя отталкиваться.
Как выяснилось, это просто шутка. Люди на видео бегали не по воде, а по мосткам, которые они спрятали под водой.
А чтобы действительно бегать по воде человеку массой 74 кг и размером ноги 42, необходимо бежать со скоростью 150 км/ч!
Для справки. Самый высокоскоростной человек на планете – это Усейн Болт. Ямайский спортсмен. Его максимальная скорость – 37,578 км/ч.
Так что бег по воде – это что-то из области фантастики. И это относится не только к воде, но и к молоку или маслу. Да ко всем жидкостям, которые подчиняются закону Ньютона.
Однако, далеко не все подчиняются этому закону. И такие «непокорные» жидкости называют неньютоновскими. И именно такую жидкость, очень похожую на слизь, сделали ребята.
Для того, чтобы полученная субстанция стала очень твердой не требуется огромная сила. Достаточно совсем немножко постараться, и она уже изо всех сил сопротивляется. Именно по этой причине по неньютоновской жидкости можно бегать. Не верите? Посмотрите видео)
Интересно, не так ли?
Рецепт прост. Потребуется крахмал и вода, но только не горячая, а холодная. Опытным путем мы выяснили, что крахмала нужно положить в два раза больше, чем воды. Можно в воду добавить краситель, и тогда ваша слизь получится еще и цветной.
Можно ли обойтись без крахмала? Говорят, что можно, но мы не пробовали. Но рецепт будет таким:
В одной мисочке нужно смешать ¾ стакана воды с 1 стаканом клея ПВА.
В другой мисочке смешать ½ стакана воды и 2 ст. ложки буры.
Потом соединить эти два раствора и перемешать.
Согласитесь, что вариант с крахмалом и водой намного проще. Да и все ингредиенты дома, под рукой, или в ближайшем продуктовом магазине.
Где применяют неньютоновские жидкости? Их, таких аномальных, немало, они широко используются в различных отраслях промышленности. В нефтяной, например, в химической или перерабатывающей. Все эти жидкости являются искусственно созданными.
Но встречаются они и в природе. Например, болотная топь – это тоже неньютоновская жидкость. Подобно таким жидкостям ведут себя зыбучие пески в пустынях, они «засасывают» в себя все, что на них попадает.
Ну а мы, уже после завершения эксперимента и выключения видеокамеры, выяснили, что с такой аномальной жидкостью можно еще и в цирке выступать. Посмотрите видео)
На сегодня все, друзья. Попробуйте провести этот опыт самостоятельно, это очень интересно)
Еще больше опытов с водой найдете здесь. В следующую субботу, наша домашняя лаборатория порадует вас новым экспериментом. Возможно, будем делать искусственный снег. Не пропустите)
Ваши, Артём, Александра и Евгения Климкович.
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.
https://youtu.be/p7K6lQLBOpA
Опыты в домашних условиях
Опыты с ньютоновской жидкостью понравятся не только детям, но и взрослым.
- 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.
- Если мы будем быстрыми движениями пальцев сжимать жидкость, она начнет «сопротивляться» и проявлять свойства твердых тел. Если будем медленно воздействовать — ведет себя привычно
- 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.
- 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.
- С помощью красителей можно сделать смесь разноцветной и использовать как жидкий пластилин – растягивать руками по бумаге образуя различные узоры.
- Если вы возьмете ее в руки и начнете катать как пластилин, то она станет твердой, но стоит вам остановиться, так в руках будет лужа.
- 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.