神奇的欧不裂(鼻涕虫) 曹广雪 山东省邹城市实验中学 273500 夏季到海边旅游,最快乐的事是什么?冲个海水澡?吃顿海鲜大餐?坐个皮划艇冲浪?这都不是科迷的爱好!挖个坑,用细沙把脚丫埋起来,然后慢慢地拔出来,体验一下非牛顿流体,才是我们的最爱!非牛顿流体,没听说过?你out了。
按照流体力学的观点,流体可分为理想流体和实际流体两大类。理想流体在流动时无阻力,故称为非粘性流体。实际流体流动时有阻力即内摩擦力(或称剪切力),故又称为粘性流体。根据作用于流体上的剪切应力与产生的剪切速率之间的关系,粘性流体又可分为牛顿流体和非牛顿流体。 刚才提到陷入流沙时为什么很难脱身,流沙是固体还是液体?有可能两者都是吗?在今天的实验中,我们将会制造一种物体,类似流沙,不过比流沙好玩多了。这种又是液体又是固体的物体呢,有一个奇怪的名字叫做 Oobleck(殴不 裂)。今天我们就来做出这种奇妙的物体。
原料——淀粉。淀粉大量存在于植物的种子和块根、块茎中,是植物贮存营养物质的主要形式,也是动物体摄取的主要营养物质,主要来自大米、小麦、玉米等粮食和马铃薯、地瓜的块茎;这是学生生活中最常见的物质,用它来进行实验,成本低廉,却可以展示实验的魅力! 将淀粉(玉米淀粉最好)和水按照一定比例混合,可以制备出欧不裂(Oobleck),用于展示非牛顿流体。无论放置在容器中、拿在手里,还是置于震动的音响上面,可以尽展其婀娜多姿的身材,温柔无比!
1 .1制备欧不裂 称量玉米淀粉和水(水的密度为1g/ml,可以用量筒量取),按照3:2的质量比混合均匀。为了美观,根据自己的爱好,可以加入不同的色素,以增加趣味性(建议在最后重复实验的时候进行); 为了美观,根据自己的爱好,可以加入不同的色素,以增加趣味性(建议在最后重复实验的时候进行);
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1.2演示固液态的转换倒出此制成品约5mL之量于手掌,双手搓揉即可将原先液态之制程品搓成丸子状之固态小球,停止搓揉后约半秒后该小球将迅速"融化"而回到液态,可重复搓揉动作演示此种特殊性质。
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1.3进行魔术表演 将约30~50mL之制成品放于高脚杯内,先轻轻倾斜高脚杯给参与者观看杯内部液态的制成品,然后颠倒高脚杯快速上下摇晃后将杯子回正,此时杯中之制成品并不会泼出(也可以接着快速将高脚杯内制成品对观众作泼洒动作,这种现象可以令参与者印象深刻); [attach]352[/attach][attach]353[/attach]
少量的成品放于高脚杯内,可以感受一下欧不裂的对抗性——可以慢慢地插入手指,轻轻地拔出(快速是拔不出来的);快速是插入不进去的; 若将数升之制成品放于大型浅盆内,参与者可以快速跑过浅盆中的制成品而不下沉,若行走速度较慢则会下陷于制成品中。[attach]354[/attach][attach]355[/attach] 1.4 舞动的精灵将20~30mL之制成品放于朝上之音响喇叭震动膜上,开启一定音量之低频声波振动即可观察制成品的扭曲成型变化。婉如跳舞的精灵,随着音乐的播放而展示其婀娜多姿的舞步。 [attach]350[/attach][attach]358[/attach] 1.5舞动精灵的注意事项①音响震动膜上面最好紧贴一层薄塑料膜,可以保护音响;②欧不裂配上鲜艳的色彩(如蓝色)舞动起来更美;③实验后的欧不裂收集起来加水可以重复使用。 1.6实验原理按照流体力学的观点,流体可分为理想流体和实际流体两大类。理想流体在流动时无阻力,故称为非粘性流体。实际流体流动时有阻力即内摩擦力(或称剪切力),故又称为粘性流体。根据作用于流体上的剪切力与产生的剪切速率之间的关系,粘性流体又可分为牛顿流体和非牛顿流体。上述淀粉与水混合而成的欧不裂为非牛顿流体代表。

来源: 创客社区