Innehåll
Materie definieras vanligtvis som ett fast ämne, en vätska eller en gas. Suspensioner fungerar emellertid som olika materiella tillstånd beroende på den kraft som tillämpar dem. Med hjälp av majsstång och vatten kan du skapa en upphängning och genomföra experiment för att modellera hur denna typ av materia beter sig.
Avstängningar
Blanda 1 kopp majsstärkelse och 1 kopp vatten i en skål. Rör om tills du har konsistensen av pannkakebam. Lägg händerna i blandningen och flytta dem runt. Ju mer du försöker flytta den, desto tjockare och mer solid känns det. Häll blandningen i en kastrull och slå den med en öppen hand. Det stänk inte. Cornstarch och vatten skapar en suspension. När det pressas känns det som ett fast ämne eftersom dess molekyler rör sig närmare varandra. Det ser ut och fungerar som en vätska när det inte appliceras någon kraft på det eftersom molekylerna är avslappnade och separerade.
Cornstarch Quicksand
Visa hur kvicksand fungerar genom att blanda en kopp vatten till en låda med majsstärkelse. Lägg handen i blandningen och flytta den runt. Ju mer du rör dig, desto mer solid blir den. Försök ta tag i blandningen och dra den uppåt. Upplevelsen är samma känsla som du skulle känna i kvicksand. Placera ett föremål i blandningen och försök sedan ta bort det. Cornstarch och vatten gör en suspension; en blandning av två ämnen där en sprids i den andra. I detta fall sprids majsstärkelse i vatten. Quicksand är en blandning av sand och vatten, där sandkornen flyter på vattnet. Ju snabbare du rör dig i det, desto svårare blir det att komma ut, precis som med majsstärkelse och vatten.
Icke-Newtonian vätska
Icke-Newtonian vätskor förvandlas till fasta ämnen när tryck appliceras. För att demonstrera detta, blanda en kvart kopp majsstärkelse med en kvart kopp vatten. Försök att plocka upp blandningen i handen och bearbeta den till en boll på handflatan. Den är solid och fungerbar om du skjuter den runt. När du slutar blir det flytande. Peka på det med fingret och tryck sedan långsamt in fingret i blandningen. När du rör dig långsamt tillåter du majsstärkelsemolekylerna att separera. När du knackar på det rör sig majsstärkelsemolekylerna närmare varandra och kan inte glida förbi varandra och skapa en barriär. I de flesta vätskor påverkas viskositeten endast av temperaturen. Dessa kallas Newtonian vätskor. Cornstarch och vatten påverkas också av temperaturen, men dess viskositetsnivå beror också på den kraft som appliceras på det eller hur snabbt något rör sig genom det. Detta gör det icke-Newtonian. Quicksand och ketchup är också icke-Newtonian vätskor.
Dansavstängningar
Cornstarch och vatten har inte konstant viskositet. Vänligen ensam ser det ut som en vätska. När du är stressad, till exempel när du trycker på den eller drar i den, ändras den till ett fast ämne. Demonstrera detta genom att göra ett experiment med högtalare. Blanda en låda med majsstärkelse med en kopp vatten. Hitta en gammal högtalare och ta bort den undre delen (woofer) och haka den till en förstärkare. Rik högtalaren med en plastpåse och häll majsstärken i den. Slå på högtalaren på cirka 20 hertz, med volymen på en medelnivå. Vid 20 hertz stör talarens slagrörelser blandningen tillräckligt för att få den att röra sig. Ljudvågorna reser igenom för att få blandningen att dansa i fingerliknande formationer.