تبلیغات
Sky of Starry Night You could put your verification ID in a comment Or, in its own meta tag Or, as one of your keywords Your content is here. The verification ID will NOT be detected if you put it here. آسمان شب ستاره ای - سیالات غیر نیوتنی
چهارشنبه 1392/05/9  23:00
نوع مطلب: (دیگر ،فیزیک ،) توسط: cumran amiri

آیا شما تا به حال یک مایع را با زدن ضربات آهسته به آن به جامد تبدیل کرده اید ؟ در این آزمایش شما یک چنین مایعی را می سازید . 

برای این آزمایش شما احتیاج دارید به :

1- نشاسته ذرت

2-آب

آب و نشاسته ی ذرت را با ترکیب 5 به 7 ترکیب میکنیم .

3-یک ظرف برای مخلوط کردن

4- روزنامه

یک ورق روزنامه را روی میز پهن کرده و ظرف را روی آن قرار دهید . یک چهارم فنجان آرد نشاسته خشک را در کاسه ریخته و یک هشتم فنجان ( 2 قاشق غذا خوری یا 30 سانتی متر مکعب ) از آب را به نشاسته ذرت اضافه کرده و آهسته بهم بزنید . آب را آهسته با هم زدن به مخلوط اضافه کنید، تا همه پودر مرطوب شود .به اضافه کردن آب ادامه دهید تا اینکه نشاسته ذرت هنگامی که آنرا آهسته هم می زنید شبیه به مایع شود .

هدف شما ساختن مخلوطی است که هنگامی که آنرا آهسته هم می زنید شبیه یک مایع غلیظ به نظر می رسد و هنگامی که با قاشق یا انگشت روی ان ضربه می زنید شبیه یک جامد به نظر می رسد . ( اگر مخلوط شما همچنان مایع می ماند ، نشاسته ذرت بیشتری اضافه کنید . )

یک قاشق نشاسته ذرت در کف دستتان بریزید  سپس آهسته به صورت یک توپ در آورید . یک مدت بوسیله مالیدن آن میان دستانتان آنرا تحت فشار قرار دهید . نشاسته جامد می ماند ، مالش را متوقف کنید . نشاسته داخل گودی دستتان ذوب می شود .

می توانید در باره تستهای دیگری که با آن می توان انجام داد فکر کنید ؟

چرا مخلوط نشاسته چنین رفتار می کند ؟

به یک پیاده رو شلوغ فکر کنید . آسانترین راه گذشتن از میان جمعیت آهسته حرکت کردن و پیدا کردن یک راه میان مردم است . اگر شما شروع به دویدن کرده و به میان جمعیت بروید شما سریعا بی محابا به یک نفر برخورد کرده و

نمی توانید خیلی دور بروید .

این شبیه چیزی است که در مخلوط نشاسته اتفاق می افتد .

نشاسته جامد مانند آدمها رفتار می کند . فشار آهسته انگشتان شما به مخلوط اجازه می دهد که نشاسته از راه خارج شود . اما ضربه سریع به مخلوط ، به ذرات جامد نشاسته اجازه نمی دهد که از روی یکدیگر بلغزند و از میان انگشتان شما خارج شوند .

ما اصطلاح ویسکوزیته را برای بیان عدم تمایل مایعات برای جاری شدن بکار می بریم . آب که ویسکوزیته کمی دارد به راحتی جریان می یابد . عسل در دمای اتاق ، با داشتن ویسکوزیته بالا کندتر ار آب جریان می یابد . اگر شما عسل را گرم کنید ویسکوزیته پایین می آید و راحتتر جریان می یابد . بیشتر سیالات شبیه آب و عسل رفتار می کنند . در این نوع مایعات ویسکوزیته فقط به دما بستگی دارد چنین سیالاتی را " سیال نیوتنی " می نامیم . چون این رفتار اولین بار توسط ایزاک نیوتن شرح داده شد .( هنگامی که او قانون جاذبه و دیفرانسیل پیشرفته را کشف نکرده بود  )

مخلوط نشاسته ذرت " غیر نیوتنی " نامیده می شود چون ویسکوزیته آن به نیرویی که به مایع وارد می شود و یا سرعت حرکت چیزی در مایع بستگی دارد .

مثالهای دیگری از سیالات غیر نیوتنی شامل کچاپ ، بتونه و شن روان است .

شن روان شبیه مخلوط نشاسته ذرت است . اگر شما برای خلاصی از شن روان تقلا کرده و دست و پا بزنید ، بر  آن فشار وارد کرده و سخت شده و گریز از آن مشکلتر می شود .

راهی که برای گریز از شن روان توصیه می شود حرکت آهسته روی زمین سخت است . شما باید روی آن دراز بکشید . با اینکار وزن شما روی منطقه وسیعی توزیع می شود و فشار کاهش می یابد .

سس کچاپ بر عکس آن است . ویسکوزیته آن تحت فشار کاهش می یابد . به همین دلیل تکاندن ( فشار دادن ) بطری کچاپ جاری شدن آنرا راحتتر می کند  .

توصیه : قبل از اینکه مخلوط نشاسته ذرت را در فاضلاب بریزید ، ابتدا آنرا با مقدار زیادی آب رقیق کنید .

فکر می کنید هنگامی که ماده نیمه مایع – نیمه جامدی که تهیه کرده اید توسط آب درون فاضلاب تحت فشار قرار

 می گیرد چه اتفاقی برای آن می افتد ؟

بله فاضلاب گرفته می شود .

منبع :

HEMICAL   DEMONSTRATIONS( A  Hand book  for  Teachers Of  Chemistry)                      - 1

2- سایت            Chemistry                                                                        Home    Experiments

 

 

 

 

 

 

 

 

وقتی آرد ذرت ترک بر می‌دارد

مخلوط آرد ذرت و آب هنگامی که تحت ضربات سریع قرار بگیرد همانند یک جامد یکپارچه عمل می‌کند. به تازگی گروهی از محققان در دانشگاه پرینستون آمریکا با مطالعه رفتار این مخلوط تحت شرایط مختلف دریافته‌اند در صورتی که میزان تنش وارد شده از یک حد معین بیشتر باشد، این جامد عجیب دچار شکاف و ترک خوردگی نیز می‌شود.

 

مجموعه‌ای از ذرات، چه به صورت خشک و چه به صورت معلق در داخل یک مایع، می‌توانند تحت شرایط مختلف رفتارهای متفاوتی نشان بدهند و مانند یک جامد یا مایع عمل کنند. یک مثال خانگی خوب در این مورد عبارت است از مخلوطی از آرد ذرت و آب که در حالت معمول همانند مایعی با گرانروی بالا جاری می‌شود، اما هنگامی که با سرعت بالا به آن ضربه وارد کنیم به حدی جامد خواهد شد که می‌تواند وزن یک انسان را برای یک تا دو ثانیه تحمل کند. در مقاله‌ متیو روشه (Matthieu Roche) و همکارانش از دانشگاه پرینستون که در فیزیکال ریویو لترز چاپ شده است، این گروه از دانشمندان نشان می‌دهند که چگونه این ماده سفت در صورت بالا بودن تنش ناشی از ضربه دچار ترکیدگی می‌شود.


در هنگام برخورد، سفت شدن یک سوسپانسیون از نوع مخلوط آرد ذرت و آب، به صورت یک فرآیند «تراکمی» اتفاق می‌افتد: مایع به بیرون رانده می‌شود، اما ذرات آرد ذرت (معمولا با ابعاد در حد میکرون) پیش از آنکه از مسیر خارج شوند به شدت به یکدیگر فشرده می‌شوند و بنابراین یک چارچوب کاملا جامد به وجود می‌آورند. گروه روشه از تکنیک‌های عکسبرداری با سرعت بالا برای نظارت بر رفتار سوسپانسیون هنگامی که یک میله استوانه‌ای از ارتفاع‌های مختلف بر روی لایه نازکی از آن رها می‌شد استفاده کردند. برخورد استوانه با مخلوط آرد ذرت و آب ابتدا باعث تولید یک حلقه جامد به ضخامت چند میلی‌متر می‌شود و سپس یک شکاف عمیق حول استوانه به وجود می‌آید (این حلقه به دلیل آنکه نسبت به مخلوط اولیه زبرتر است به راحتی قابل مشاهده است). اگر لایه سوسپانسیون به اندازه کافی نازک باشد، به سرعت ترک‌هایی به صورت شعاعی از لبه‌های شکاف به سمت بیرون ایجاد می‌شوند که میزان پیشروی و انتشار این ترک‌ها در لایه‌های نازک‌تر بیشتر است. این ترک‌ها در نهایت با بازگشت جریان آب به داخل منطقه جامد محو می‌شوند. اندازه‌گیری‌های دقیق روشه و همکارانش تحت شرایط مختلف به محققان این اجازه را داد که قدرت مکانیکی این جامد دارای عمر کوتاه و نیز انرژی جنبشی مورد نیاز برای انتشار ترک‌ها را محاسبه نمایند. رفتار غیر منتظرانه این مخلوط عجیب می‌تواند راه را برای مطالعه سایر مخلوط‌های مهم مایع-ذره از مواد غذایی گرفته تا زمین در حال لرزه بر اثر زلزله روشن کند.

 


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
آخرین پست ها

©2011-2013 skyofstarrynight.mihanblog.com                                        all right reserved