关键概念
液体和固体
粘度
压力
来自 国家科学教育标准:物体和材料的性质
简介
为什么很难从流沙中脱身?它是固体吗?它是液体吗?它可以两者都是吗?在这个活动中,你将制作一种类似于流沙的物质——但更有趣。玩玩它,看看它的行为与普通液体和普通固体有何不同。
其他更常见的物质,当我们改变温度时,会改变状态(从固体到液体到气体),例如将水冻成冰或将其煮成蒸汽。但是这种简单的混合物表明,压力而不是温度的变化,可以改变某些材料的特性。
背景
对混合物施加压力会增加其粘度(稠度)。在欧不裂的表面快速敲击会使其感觉坚硬,因为它会迫使玉米淀粉颗粒聚集在一起。但是,慢慢地将手浸入混合物中,看看会发生什么——你的手指会像穿过水一样轻松地滑入。缓慢移动使玉米淀粉颗粒有时间移开。
欧不裂和其他依赖于压力的物质(如傻瓜橡皮泥和流沙)不是水或油之类的液体。它们被称为非牛顿流体。这种物质的有趣名字来自苏斯博士的一本书,名为巴塞洛缪和欧不裂。
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材料
• 1 杯水
• 1 到 2 杯玉米淀粉
• 搅拌碗
• 食用色素(可选)
准备
• 将一杯玉米淀粉倒入搅拌碗中,然后将手浸入其中。你能感觉到粉末有多光滑吗?它由超细颗粒组成。
• 现在倒入水,一边倒入一边慢慢搅拌。继续加水,直到混合物变稠(当你敲击它时会变硬)。如果它变得太稀,则添加更多玉米淀粉,如果它变得太稠,则添加更多水。
• 如果需要,添加几滴食用色素。(如果你想把你的欧不裂变成另一种色调,最好在将食用色素与玉米淀粉混合之前添加到水中。)
• 欧不裂是无毒的,但在进行任何科学活动时请务必小心。注意不要让它进入你的眼睛,并在处理欧不裂后洗手。
步骤
• 卷起你的袖子,准备好弄脏!将手快速放入欧不裂中,然后慢慢将手放入其中。注意差异!
• 将一把欧不裂放在你张开的手掌中——会发生什么?
• 尝试在你的拳头中挤压它,或在你的双手之间滚动它——它的行为有何不同?
• 慢慢地移动你的手指穿过混合物,然后尝试更快地移动它们。
• 你还能做些什么来测试混合物的特性?
• 额外: 如果你有一个大型塑料箱或桶,你可以制作一大批欧不裂。将每种成分的量乘以 10 或更多,然后混合在一起。脱下鞋袜,尝试站在欧不裂中!你可以在不陷下去的情况下走过去吗?让你的脚陷下去,然后尝试摆动你的脚趾。会发生什么?
继续阅读以了解观察结果、结果和更多资源。
观察结果和结论
当你挤压欧不裂时会发生什么?当你释放压力时会发生什么?欧不裂会让你想起其他什么东西吗?
欧不裂混合物不是你典型的液体或固体。玉米淀粉和水的混合物产生一种更像流沙而不是水的流体:施加力(挤压或敲击)会导致它变得更稠。如果你被困在一桶欧不裂中,最好的逃生方法是什么?
分享你的欧不裂观察结果和结论!在下方发表评论,或在大众科学的Facebook页面上分享你的照片和反馈。 清理
用水洗手。在将混合物倒入排水沟之前,加入大量额外的水。用干布擦拭任何干燥的玉米淀粉,然后用湿海绵清理任何残留物。
更多探索
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J. 伊丽莎白·米尔斯著的《儿童简单科学实验书:通过快速简单的实验探索科学世界!》,适合 9-12 岁
接下来…
重力的魔力
你需要的材料
• 硬币
• 顶部开口较小(比硬币大,但不要太大)的瓶子、罐子或筒
• 3 x 5 英寸的索引卡或其他坚固的纸张
• 剪刀
• 胶带
• 钢笔或铅笔
• 水(可选)