Какой крахмал нужен для ньютоновской жидкости

Рецепт неньютоновской жидкости

Чтобы увлечь ребенка научными забавами надолго поищите на кухне очень привычные вещи, которые хранят в себе необычные свойства. Может ли предмет быть одновременно твердым и жидким? Не спешите отвечать, а вместе с детьми поиграйте в ученых с научными экпериментами с неньютоновской жидкостью!

МАТЕРИАЛЫ:
— 500 г. картофельного или кукурузного крахмала
— холодная вода
— глубокая миска

ПРОЦЕСС ПРИГОТОВЛЕНИЯ:

Смешайте в миске крахмал и воду для получения сметанообразной массы. Вымешивайте смесь постепенно добавляя воду. Как только концентрация смеси вам нравится, воду можно отставить.

Причем: меньше воды – неньютоновская жидкость дольше находится в твердом состоянии, много воды – очень быстро становится жидкой. Надо найти баланс между этими двумя состояниями. Если вы перелили воды – не расстраивайтесь. Или подождите, когда крахмал осядет и лишнюю воду можно будет слить или добавьте еще крахмал. Непоседливых детей больше устроит второй вариант :).

Как играть дома читайте ЗДЕСЬ

Как играть на улице читайте ЗДЕСЬ

За уборку не беспокойтесь. Неньютоновскую жидкость легко убирать. Она не оставляет пятен, не имеет запаха, достаточно влажной тряпочки. А если дети все-таки умудрились капнуть в процессе научных экспериментов на ковер, не расстраивайтесь. Подождите, когда вода испарится, и уберите сухой крахмал с помощью пылесоса. Следов не останется!

Присоединяйтесь к нашему летнему «Календарю идей для взрослых и детей» .

Будем благодарны за репост и сарафанное радио! Ссылки на соцсети есть в начале статьи под заголовком. Комментируйте, пожалуйста, это очень приятно, это источник вдохновения для авторов, когда статьи находят отклик.

А еще, делитесь своими летними идеями, забавами и находками в нашей группе «Вконтакте». Каждый месяц для участников будет разыгрываться приз от Интернет-магазина «Азбука Ума»

Как сделать неньютоновскую жидкость и идеи для игр с ней

Вот и дошла наша очередь восторгаться необыкновенными свойствами неньютоновской жидкости �� Так просто ее делать, так мало для этого надо, и так интересно с ней возиться! Даже мне было ужасно любопытно изучать ее волшебные свойства, а уж что говорить о детях! Я давно собиралась попробовать, что это такое, да все откладывала до какого-то “особого случая”. Спасибо Кате – она не стала ничего ждать, а как только прочитала в книжке с физическими опытами ее рецепт, сразу пришла ко мне с вопросом: “Где у нас крахмал?”. Пришлось доставать крахмал, заводить “тесто”, а потом началось настоящее чудо!

К сожалению, фото это плохо передают, потому что самое главное в таких жидкостях – как они себя ведут при работе с ними. Неньютоновская жидкость, это такая жидкость, вязкость которой зависит от изменения скорости. Все мы знаем, что мед – густая жидкость, вязкая – он течет очень медленно и медленно заполняет сосуд, в который его перелили. А молоко – жидкость с малой вязкостью. Она тут же принимает ту форму, которую имеет сосуд и мгновенно растекается по нему. Но мед – это всегда мед, а молоко – всегда молоко. А вот неньютоновские жидкости могут быть и вязкими и тут же совершенно жидкими. Все зависит от того, что с ними делают. Пример такой жидкости – модные сейчас хэндгам (жвачка для рук) и лизун, а еще – обычная болотная трясина или зыбучие пески. А есть еще один вариант неньютоновской жидкости, которая называется “ооблек” (“oobleck”) . И мы сами легко можем сделать такую жидкость прямо на кухне. Рецепт ее прост: понадобиться только крахмал (картофельный или кукурузный) и вода.

Итак, рецепт неньютоновской жидкости из крахмала: на 2 части крахмала добавить 1 часть воды и перемешать руками.

Мы для того, чтобы играть в миске, брали 1 стакан крахмала и пол стакана воды.

Кстати, если крахмала взять гораздо больше, то получится тот самый искусственный снег, о котором я как-то рассказывала зимой. Вот, оказывается, сколько всего интересного можно сделать из крахмала, не только кисели ��

Неньютоновская жидкость из крахмала

Первые необычности мы заметили еще на этапе смешивания жидкости. По виду и консистенции оно похоже на тесто для блинов. Но вот размешать ее достаточно сложно – она упирается рукам изо всех сил. И кажется, что крахмал так и не растворится в воде. И, действительно, он не растворится. Именно поэтому у жидкости такие интересные свойства. У нас получится суспензия – частички этой жидкости так и остаются обособленными друг от друга и от воды.
Но как только мы перестали стараться размешать крахмал, мы увидели, что жидкость уже перемешана и даже получилась очень однородной. Теперь с ней можно играть и изучать ее свойства.

Что делать с неньютоновской жидкостью?

Сначала мы изучали ее просто на ощупь.
Если быстро мять ее пальцами, сгребать в горсть, лепить комочки, то она ощущается как твердая. Но как только остановишься – все комочки буквально утекают сквозь пальцы. Это уже само по-себе очень необычное явление, с которым можно возиться целый час!

Если жидкость мять в руках – то она затвердевает

Если жидкость оставить в покое – она стекает

А еще можно попробовать “переливать” жидкость.
Если медленно наклонять миску, то жидкость течет как сметана. Но если резко ее наклонить – она совсем не течет. Поэтому дети придумали фокус, чтобы удивить папу. Витя показал ему миску с колышущейся белой водичкой и сказал, что выльет ее сейчас себе на голову. И не успел папа запротестовать, как Витя опрокинул миску с водой над своей головой – и ничего не произошло, жидкость просто не вылилась! Даже я, которая уже знала, что так и должно случиться, ахнула! Что же говорить о непосвященном в секрет фокуса человеке! Надо будет запомнить этот фокус – покажем на каком-нибудь детском празднике ��

Жидкость медленно стекает вниз, но ее невозможно ни взболтнуть, ни выплеснуть

Если емкость с жидкостью резко перевернуть, то она не вытекает совсем

Так же невозможно выплеснуть жидкость из миски. Она вообще не брызгается! если взять мячик и бросить его в миску – он просто влипнет в нее и никакого ожидаемого всплеска не будет! Это настолько противоречит нашим бытовым представлениям о свойствах жидкостей, что я все равно отправила детей играть на пол – а вдруг что-то там у них все же выплеснется на ковер? ))) Но ничего не выплеснулось, конечно же)

Если в жидкость что-то бросить – всплеска не будет.

Кстати, любые капельки, которые дети все же накапали из миски, убрать очень легко. Ведь они не проникают в поверхность, а так и лежат совершенно сухими комочками. Их просто собираешь руками и кидаешь обратно в миску, где они тут же превращаются опять в воду.

Еще одна любопытная игра – наблюдать, как в жидкости вязнут игрушки. Если ими резко “топать” по поверхности, то они легко “перебегают” миску прямо по воде аки посуху �� Но если они замешкаются на одном месте, то тут же начинают тонуть. И за несколько секунд полностью погружаются в трясину, из которой их потом очень трудно вытащить. Например, этого стоящего в воде по колено инопланетянчика легче поднять вместе с миской, чем отлепить от нее. Катя до последнего боялась, что ее котенка мы больше там не найдем)))
И теперь мы на собственном опыте прочувствовали, как бывает, когда засасывает болото или зыбучие пески. Вот оно как получается! Мы, конечно, уже видели подобные эффекты на видео, где люди бегали по неньютоновской жидкости, но одно дело видеть на видео, а другое – своими пальцами это почувствовать.

Любые предметы в жидкости вязнут как в болоте.

Впечатлений и новых ощущений море! Это не передать ни фото ни словами. Просто разведите крахмал водой, и вы все поймете сами! Если вы еще не делали – идите и делайте прямо сейчас!

Неньютоновская жидкость

Пожалуй, ни одно научное шоу для детей сегодня не обходится без неньютоновской жидкости: простые и эффектные опыты не требуют больших затрат, а реализовать их под силу любой маме. Нужны всего-то вода и крахмал!

Однажды на таком научном шоу на свежем воздухе довелось наблюдать даже неглубокую длинную яму, наполненную «волшебной» крахмальной смесью: когда ребенок стоял в ней, то погружался в жидкость, а когда бежал, то она чудесным образом превращалась под его ногами в твердую поверхность. Ну, если разогнаться как следует!

” Приготовить дома неньютоновскую жидкость очень просто: для этого нужно смешать крахмал с теплой водой, причем точные пропорции соблюдать необязательно. Одинаково хорошо «работают» и суспензии 1:1, и 2 части крахмала на одну часть воды, так что разбавляйте крахмал не нервничая и не беспокоясь о том, что перельете или недольете воду.

Как играть с неньютоновской жидкостью?

• Можно сминать ее в руках, отмечая, как она внезапно становится твердой, но пластичной; лепить фигурки, которые тут же растекаются лужицей. Интересный эффект получается, если попытаться переливать неньютоновскую жидкость из чашки в чашку: она течет ровной струей, но стоит встряхнуть посуду, и жидкость затвердевает, словно по команде «замри!»

• Неньютоновская жидкость реагирует не только на механическое воздействие, но и, к примеру, на звуковые волны; если у вас есть достаточно мощный динамик, она будет «танцевать» под музыку. если потихоньку подсыпать в нее при этом пищевые красители, эффект будет незабываемым!

• Наконец, если не жалко крахмала, можно наполнить неньютоновской жидкостью ванну – не до верха, разумеется, только сантиметров 10. Детям нравится прыгать на твердой поверхности, и, остановившись, «тонуть» в ней!

Объяснение опыта

Что происходит с жидкостью, когда вы пытаетесь на нее воздействовать (например, размешиваете ложкой воду в кастрюле)? Вы перемещаете одну часть жидкости (рядом с ложкой) относительно другой (у стенки кастрюли). При этом разрываются связи, удерживающие молекулы воды вместе – именно на это затрачиваются ваши усилия. Одни жидкости (и, кстати, газы тоже) перемешивать легче, другие – труднее.

” Это свойство — оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации – называется вязкостью.

Интуитивно очевидное с детства понятие на самом деле выражается через соотношение нескольких физических величин, значение которых будет непросто объяснить ребенку. Если вы все же решите это сделать, то расскажите ему об эксперименте с прямоугольной трубой, наполненной жидкостью.

Итак, представьте себе трубу, в которой находится жидкость. Ее верхний слой вы перемещаете с определенной скоростью, в то время как до дна просто не достаете – там жидкость неподвижна. Между верхним и нижним слоем жидкости возникает касательное напряжение – оно тем выше, чем большую силу вы прикладываете для перемещения верхнего слоя, и тем меньше, чем шире труба.

Однако помимо ширины трубы имеет значение ее высоты. Она определяет скорость деформации жидкости она тем выше, чем быстрее течет верхний слой жидкости, и тем меньше, чем ниже труба.

Соотношение между ῖ и Ῠ называют коэффициентом динамической вязкости (или просто вязкостью) и обозначают буквой η.

Для множества жидкостей существует линейная зависимость между ῖ и Ῠ, собственно она такова и для воды. Именно на это обратил внимание Исаак Ньютон, заметивший, что грести веслами быстро намного тяжелее, чем делать это медленно:

«Сопротивление, происходящее от недостатка скользкости жидкости, при прочих одинаковых условиях предполагается пропорциональным скорости, с которою частицы жидкости разъединяются друг от друга»

” Иными словами, вязкость ньютоновских жидкостей постоянна, с какой бы скоростью они не текли (зато зависит от давления и температуры). Но так происходит не со всеми жидкостями. Те из них, которые с изменением скорости движения становятся более или менее текучими, называют неньютоновскими.

Их, в свою очередь, можно разделить на несколько классов:

• Псевдопластик — при медленных движениях вязкость велика, затем убывает.
• Дилатантная жидкость — вязкость растёт с увеличением скорости.

Именно к последним (дилантантным) относится разведенный в воде крахмал: его молекулы слишком велики, чтобы разные слои жидкости могли свободно двигаться один относительно другого, при резком смещении слоев они буквально «цепляются» друг за друга.

Автор: Алена Новикова
Видео предоставлено автором – фотографом Анной Масловой (Sunni)

Школа, о детях от 7 до 10 лет, Познавательное Другие статьи автора

Привет! Вы посетили необычный блог, над которым работает целая семья: папа Костя, мама Саша, дочки — погодки Ксюша и Сима. Прочитать больше о нас Вы можете здесь.

Масса из кукурузного крахмала для развития сенсорики

21 November, 2013

Про свою и детскую любовь к “тазикам счастья” я уже писала здесь и здесь. А теперь хочу рассказать про нашу новую сенсорную коробку или просто сенсорную игру с крахмальной массой. Эта масса стоит копейки, готовится 5 минут, занимает детей не менее, чем на полчаса, правда, убирать потом мне тоже пришлось около получаса 🙂

Что нам понадобилось для сенсорной игры с крахмальной массой?

• кукурузный крахмал 0,5 кг
• вода (около 300 мл)
• пищевой краситель
• ёмкости: тазик, поднос
• силиконовая кулинарная кисточка

Как приготовить массу из крахмала?

Наливаем воду в миску. Постепенно насыпаем в неё крахмал Его нужно в 1,5-2 раза больше, чем воды. Постоянно мешаем до однородности, подсыпая крахмал, пока масса не получится густой. Вы можете проверить готовность массы, ударив по ней ладонью. Если ладонь не утонула, значит, готово. А теперь попробуйте аккуратно опустить ладонь в раствор – ага! – ладонь утонула. А если опять резко хлопнуть ней по поверхности, то Вам покажется, что Вы стукнули об плотное тело, а не о жидкость. Вот такая хитрая твёрдо-жидкая масса.

Как мы играли с этой сенсорной массой?

Просто дурачились всей семьёй, опуская руки в массу, плюхая по ней ладонями и тыкая пальцами.

Тыц-тыц, а палец не тонет!

Потом брали в руки, поднимали высоко вверх и смотрели, как она течет кусочками 🙂 То же делали при помощи половника. В результате чего крахмальный раствор капал на скатерть и застывал твердыми крупинками, не впитываясь в ткань.

Сенсорная игра с крахмальной массой

Когда я взяла в кулак немного массы и начала катать, будто кусочек теста, то ощутила, что она стала плотной и запросто формируется в шарик. Как только я остановила ладони, масса быстро стала течь между пальцами.

Катаю шар из крахмальной массы

Попадая на одежду, раствор растекался только через пару секунд.

Мы добавили в массу пищевой краситель и она стала ещё более красивой.

Наигравшись, мы поставили остатки крахмального раствора в холодильник. А на следующий день ещё порисовали ним на подносе.

Рисуем по подносу

Когда ведешь пальцем по подносу, остается красивый развод, а потом он опять затягивается в одну сплошную массу. Рисование у нас было пальцами, ладошками и силиконовой кулинарной кистью.

Ксюша рисует силиконовой кисточкой

А потом малышки порисовали на полу и вдоволь запачкали всё вокруг себя. Благо, отмывается крахмальная масса очень легко, так как по сути она и не впитывается никуда, а просто размазывается по поверхности.

Кстати, это крахмальное вещество является неньютоновской жидкостью. Так что старшим деткам во время игры можно рассказать немного о физике. Такие опыты заинтересуют любого ребенка и привлекут его внимание к науке.

Желаем Вам весёлых открытий и увлекательных экспериментов!