Inhoud
Materie wordt meestal gedefinieerd als een vaste stof, een vloeistof of een gas. Suspensies werken echter als verschillende toestanden van materie, afhankelijk van de kracht die erop wordt uitgeoefend. Met maïzena en water kun je een suspensie maken en experimenten uitvoeren om te modelleren hoe dit soort materie zich gedraagt.
schorsingen
Meng 1 kopje maizena en 1 kopje water in een kom. Roer tot je de consistentie van het pannenkoekenbeslag hebt. Steek je handen in het mengsel en beweeg ze rond. Hoe meer je het probeert te verplaatsen, hoe dikker en steviger het voelt. Giet het mengsel in een pan en sla het met een open hand. Het spat niet. Maïzena en water creëren een suspensie. Wanneer het wordt samengedrukt, voelt het als een vaste stof omdat de moleculen dichter bij elkaar komen te staan en in de rij staan. Het ziet eruit en werkt als een vloeistof wanneer er geen kracht op wordt uitgeoefend omdat de moleculen ontspannen en gescheiden zijn.
Maïszetmeel Drijfzand
Laat zien hoe drijfzand werkt door 1 kopje water te mengen met een doos maïzena. Plaats je hand in het mengsel en beweeg het rond. Hoe meer je beweegt, hoe steviger het wordt. Probeer het mengsel te pakken en naar boven te trekken. Het gevoel is hetzelfde gevoel dat je zou voelen bij drijfzand. Plaats een object in het mengsel en probeer het te verwijderen. Maïzena en water maken een suspensie; een mengsel van twee stoffen waarbij de ene in de andere is verspreid. In dit geval wordt maizena in water verspreid. Drijfzand is een mengsel van zand en water, waar de zandkorrels op het water drijven. Hoe sneller je erin beweegt, hoe moeilijker het wordt om eruit te komen, net als met maïzena en water.
Niet-Newtoniaanse vloeistof
Niet-Newtoniaanse vloeistoffen veranderen in vaste stoffen wanneer druk wordt uitgeoefend. Om dit aan te tonen, meng je een kwart kopje maizena met een kwart kopje water. Probeer het mengsel in je hand op te nemen en werk het in een bal op je handpalm. Het is solide en werkbaar als je het rond duwt. Wanneer u stopt, verandert het in vloeistof. Tik erop met uw vinger en druk vervolgens langzaam met uw vinger in het mengsel. Als je langzaam beweegt, laat je de maïzena-moleculen scheiden. Als je erop tikt, komen de maïzena-moleculen dichter bij elkaar en kunnen ze niet langs elkaar glijden, waardoor een barrière ontstaat. In de meeste vloeistoffen wordt de viscositeit alleen beïnvloed door de temperatuur. Dit worden Newtoniaanse vloeistoffen genoemd. Maïzena en water worden ook beïnvloed door de temperatuur, maar het viscositeitsniveau hangt ook af van de kracht die erop wordt uitgeoefend of van hoe snel iets erdoorheen beweegt. Dit maakt het niet-Newtoniaans. Drijfzand en ketchup zijn ook niet-Newtoniaanse vloeistoffen.
Dansende schorsingen
Maïzena en water hebben geen constante viscositeit. Met rust gelaten ziet het eruit als een vloeistof. Wanneer gestrest, zoals wanneer u erop drukt of eraan trekt, verandert het in een vaste stof. Laat dit zien door een experiment met sprekers te doen. Meng een doos maïzena met een kopje water. Zoek een oude luidspreker en verwijder het onderste gedeelte (de woofer) en sluit deze aan op een versterker. Bekleed de luidspreker met een plastic zak en giet de maizena erin. Zet de luidspreker aan op ongeveer 20 hertz, met het volume op een gemiddeld niveau. Op 20 hertz verstoren de percussieve bewegingen van de luidspreker het mengsel voldoende om het te laten bewegen. De geluidsgolven reizen erdoorheen waardoor het mengsel lijkt te dansen in vingerachtige formaties.