Was ist ein nicht-Newtonsches Fluid? Beispiele und Experimente

Was ist ein nicht-Newtonsches Fluid? Beispiele sollten möglich sein , auch in Ihrem Kühlschrank zu erkennen, aber das offensichtlichste Beispiel für wissenschaftliche Wunder betrachtet Treibsand – Flüssigkeit und Feststoff bei gleichzeitig dank einem gewichteten (suspendiert) Teilchen.

Über Viskosität

Sir Isaak Nyuton argumentiert , dass die Viskosität oder Strömungswiderstand von der Temperatur abhängt. So kann zum Beispiel kann Wasser in Eis drehen und zurück ist unter dem Einfluss von Heiz- oder Kühlelementen. Allerdings dürfen vorhandene einige Substanzen in der Welt, die Viskositätsänderung aufgrund der Anwendung von Gewalt, anstatt Temperaturänderungen. Interessanterweise ist die nicht-Newtonsche Flüssigkeit bezeichnet Tomatensoße häufig verwendete, die dünner vorgesehen längeres Rühren wird. Creme umgekehrt verdicken, wenn peitschen. Diese Substanzen sind nicht kritisch Temperatur – Viskosität von nicht-Newtonschen Flüssigkeiten ändern aufgrund physikalischer Einwirkungen.

Experiment

Für diejenigen, die in der angewandten Wissenschaft interessiert sind, oder einfach nur wollen, um Ihre Gäste und Freunde sind unglaublich einfach und doch erstaunlich Spaß wissenschaftliche Experimente erstellt eine spezielle Rezeptur von kolloidalem Stärkelösung beeindrucken. Diese Nicht-Newtonsche Flüssigkeit, werden die Hände buchstäblich von zwei gemeinsamen Kochen Zutaten ihre Konsistenz und Schüler und Studenten zu treffen. Alles, was Sie brauchen, ist Stärke und sauberes Wasser, und schließlich eine einzigartige Substanz erhalten, die sowohl eine Flüssigkeit und ein Feststoff ist.

Rezept

• Gießen ein Viertel der Verpackung von Maisstärke in eine saubere Schale und langsam über etwa eine halbe Tasse Wasser gießen. Rühren. Manchmal ist es bequemer, eine kolloidale Stärkelösung rechte Hand vorzubereiten.
• Weiter Stärke und Wasser in kleinen Portionen an, solange Sie nicht die Substanz erhalten, in der Konsistenz Honig ähnelt. Diese künftige Nicht-Newtonsche Flüssigkeit. Wie machen es homogen, wenn alle Versuche scheitern einheitliche Rühren? Keine Sorge; geben Sie einfach den Prozess mehr Zeit. Als Ergebnis, werden Sie wahrscheinlich ein Paket von Maisstärke wird ein bis zwei Gläser Wasser. Hinweis: Die Substanz wird mehr Dichte, wie Sie es umso mehr Pulver hinzufügen.
• Gießen der resultierenden Substanz in eine Pfanne oder der Backform. Da oben in seine ungewöhnlichen Textur als „solid“ Flüssigkeit in Strömen. Mischen Sie Material in einem Kreis Zeigefinger – erst langsam, dann schneller und schneller, bis Sie nicht eine erstaunliche Nicht-Newtonsche Flüssigkeit erhalten.

Experimente

Wie zum Zweck der wissenschaftlichen Erkenntnis, und nur zum Spaß, können Sie die folgenden Experimente ausprobieren:

• Führen Sie Ihren Finger über die Oberfläche des entstehenden Gerinnsels. Hast du etwas gesehen?
• Tauchen Sie die ganze Hand in geheimnisvolle Substanz und versuchen, seine Finger zu drücken und ziehen Sie aus dem Behälter heraus.
• Versuchen Sie, den Stoff in seinen Händen zu rollen den Ball zu schlagen.
• Es ist möglich, auch mit aller Kraft auf der Palme Gerinnsel zu schlagen. Die Anwesenheit von Zuschauern sicherlich zur Seite fliehen, denn sie jetzt bespritzt Stärkelösung warten, aber eine ungewöhnliche Substanz im Behälter verbleibt. (Es sei denn natürlich, Sie werden nicht Stärke bereuen.)
• Spektakuläres Experiment videoblogery Angebot. Für ihn benötigen Sie eine Musik-Spalte, die sorgfältig obtyanut dichte Nahrungsmittelverpackung in mehreren Schichten sein sollen. Gießen Sie die Lösung auf den Film und schalten Sie die Musik bei hoher Lautstärke. Sie können die beeindruckenden visuellen Effekte möglich, nur mit der Verwendung dieser einzigartigen Zusammensetzung beobachten.

Wenn Sie ein Experiment im Labor für Schüler oder Studenten führen, fragen sie, warum nicht-Newtonsche Flüssigkeit auf diese Weise verhält. Aus irgendeinem Grund scheint es fest, wenn Sie es in Ihrer Hand drücken, aber es fließt wie Sirup, wenn Sie Ihre Finger unclench? Am Ende der Diskussion kann Gerinnsel in einem großen Plastikbeutel mit Reißverschluss zu halten, bis zum nächsten Mal verpackt werden. Es wird nützlich sein, um die Eigenschaften des Schlamms zu demonstrieren.

Das Geheimnis Substanz

Warum in einigen Fällen kolloidale Stärkelösung verhält sich wie ein starrer Körper, und die anderen – als Flüssigkeit? In der Tat, Sie hatten eine echte Nicht-Newtonsche Flüssigkeit zu schaffen – eine Substanz, das Viskositätsgesetz ablehnen.

Newton ausgegangen, dass die Viskosität der Substanz verändert wird aufgrund nur zu erhöhen oder um die Temperatur zu senken. leicht beispielsweise Motoröl strömt, wenn und bestimmten Dicke erhitzt, wenn sie abgekühlt. Streng genommen ist die nicht-Newtonsche Flüssigkeit ist auch Gegenstand dieses physikalischen Gesetz, aber ihre Viskosität verändert werden kann und durch die Verwendung von Kraft oder Druck. Wenn Sie das Kolloid Gerinnsel in seiner Hand drücken, deutlich seine Dichte zunimmt, und (zumindest vorübergehend), als ob er in eine festen verwandelte. Wenn Sie Faust kolloidale Lösung dekomprimieren fließt wie eine normale Flüssigkeit.

Die Sache im Auge zu behalten

Die Ironie ist, dass es unmöglich ist, für immer mit dem Wasser um die Stärke zu mischen, als Ergebnis des Experiments Sie keine homogene Substanz erhalten und Suspension. Mit der Zeit wird die Pulverpartikel abblättern können aus den Wassermolekülen in eine Verhärtung an der Unterseite der Kunststoffbeutel gesammelt werden. Es ist aus diesem Grund, dass eine solche Nicht-Newtonsche Flüssigkeit sofort Abwasserrohre verstopfen, wenn Sie es gerade die Spüle nehmen und ergießen. In keinem Fall schüttet sie den Abfluss nicht nach unten – besser in einer Tasche zu packen und in der Müllentsorgung nur werfen.