Jak vyrobit směs škrobu a vody?

Směs škrobu a vody

Pokud běžíte po mokrém písku u moře, vaše nohy se mírně zaboří do písku. Při pomalé chůzi po stejné trase vám písek vysává nohy. Jedná se o jev nenewtonské kapaliny, která může být současně viskózní i kapalná. Můžete si ho vyrobit doma a provádět s ním zábavné experimenty.

Co je to nenewtonská tekutina, její vlastnosti

Abychom zjistili, co to je, podívejme se nejprve na newtonskou tekutinu. Již z názvu je zřejmé, že se řídí fyzikálními zákony. Podle definice Encyklopedie fyziky a technologie závisí viskozita takové kapaliny pouze na teplotě, tlaku a chemickém složení (pokud jsou přítomny nějaké nečistoty). Ostatní vnější vlivy jeho vlastnosti nemění. Typickým příkladem je voda.

Nenewtonská tekutina naopak některé fyzikální zákony obchází. Jeho viskozita závisí na rychlosti proudění tekutiny, vysvětluje Encyclopedia of Physics and Technology. Struktura nenewtonské kapaliny je velmi heterogenní a skládá se z velkých molekul. I v klidu se o sebe třou. Při vysokých rychlostech se zvyšuje tření a kapalina se mění v pevnou látku.

Rozdíl mezi těmito kapalinami lze snadno experimentálně dokázat. Pokud hrnek s vodou otočíte, voda z něj vyteče bez ohledu na to, zda hrnek nakloníte pomalu nebo rychle.

Stopy na mokrém písku

Mokrý písek na okraji moře je příkladem nenewtonské tekutiny: Pixabay

Když šálek obsahující nenewtonskou kapalinu pomalu převrátíte, tato pomalu vyteče. Pokud ale kelímek prudce otočíte, nic se nevylije. To je vysvětleno skutečností, že při vysoké rychlosti pohybu nenewtonské kapaliny se její viskozita výrazně zvyšuje, až se změní na pevnou látku. Příklady takové kapaliny:

  • roztoky polymerů;
  • želatinový roztok;
  • Olejomalba;
  • směs škrobu a vody;
  • pohyblivý písek;
  • hračka “lizun”.

V klidném stavu je to kapalná hmota, ale čím větší síla na ni působí, tím je pevnější. Ale ne všechny nenewtonské tekutiny se chovají stejně, když na ně působí síla. Některé, jak poznamenává Science Learning Hub, se mohou stát plynulejšími. Například zahuštěný med se při míchání stává tekutým.

Vlastnosti nenewtonské tekutiny jsou pro lidstvo natolik důležité, že se jimi zabývá samostatná věda – reologie (nauka o deformaci a tekutosti hmoty).

READ
Jak dlouho žije mykoplazma?

Jak vyrobit nenewtonskou tekutinu doma

Tato tekutina je běžná v každodenním životě. Jednou z nejjednodušších možností je směs škrobu a vody, která se používá k výrobě želé. Je perfektní pro provádění domácích experimentů a poznávání zajímavých vlastností nenewtonských kapalin.

K přípravě látky je třeba vzít:

  • 500 g škrobu (bramborový nebo kukuřičný);
  • 500 g vody.

Toto množství bude stačit na experimenty jednoho nebo dvou lidí. Při větším počtu experimentátorů nebo pro větší názornost lze hmotnost dvou ingrediencí zdvojnásobit – vzít 2 kg škrobu a 1 kg vody. Důležité je dodržet poměr 1:1. Příprava nenewtonské tekutiny:

  1. Vezměte si nádobu, která je dostatečně hluboká a široká, aby se do ní vešly všechny ingredience a aby se do ní daly ponořit ruce.
  2. Nalijte škrob do nádobí.
  3. Ke škrobu přidejte vodu a ingredience postupně míchejte, dokud se nevytvoří „mléčná“ tekutina.

Proces míchání lžící nebo rukama lze svěřit dětem. Potěší je především druhá možnost.

Směs škrobu a vody

Příklad nenewtonské tekutiny – směsi škrobu a vody: YouTube / Alex Boyko

Když je směs hotová, začněte experimentovat studiem vlastností neobvyklé kapaliny.

  • Zkuste ponořit všechny prsty do škrobové tekutiny. To lze provést pouze pomalým ponorem.
  • Nyní natáhněte prsty stejně pomalu. Kapalina na nich zůstane.
  • Zkuste rychle vytáhnout prsty ponořené do tekutiny. Hmota bude stoupat spolu s prsty a nádobou.
  • Zkuste si rychle ponořit prsty tak, že je doslova narazíte na tekutinu. Nic nevyjde. Povrch bude tvrdý. Pokud takovým roztokem naplníte velkou nádrž, můžete po ní běhat – vaše nohy nebudou ponořené v kapalině.
  • Nalijte si do ruky trochu škrobového roztoku a snažte se ho svinout do koule, energicky pracujte prsty. Když koulíte, zformuje se a ztvrdne. Jakmile ale dlaň otevřete a přestanete ji ovlivňovat, rozteče se do louže.

V dlani se vám stočí koule nenewtonské tekutiny ze škrobu a vody.

Kulička roztoku tekutého škrobu: YouTube / Alex Boyko

Toto jsou neobvyklé vlastnosti, které má nenewtonská kapalina. Může se z něj stát pevné těleso, po kterém se dá i běhat, a pak se zase rozprostře jako tekutina. Takové zážitky jsou fascinující a umožňují vám bavit se a užitečně trávit čas.

Rate article
Add a comment

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: