Ньютоновская и неньютоновская жидкость: в чём разница и как сделать эксперимент дома
Ньютоновская жидкость — это вода или масло, чья вязкость зависит только от температуры. Дома же обычно делают неньютоновскую из крахмала и воды в пропорции 2:1, которая твердеет при ударе.
Оглавление
Что такое ньютоновская и неньютоновская жидкость
Согласно ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94), ньютоновская жидкость — это вещество, вязкость которого не зависит от касательного напряжения и градиента скорости, а определяется исключительно температурой и давлением. Классические примеры: вода, воздух, растительное масло. Такую жидкость не «делают» как опыт, она уже окружает нас в быту.
Когда пользователи ищут рецепт для домашнего эксперимента, они фактически имеют в виду неньютоновскую жидкость (суспензию). Её ключевое свойство — изменение вязкости при механическом воздействии: при резком ударе она ведёт себя как твёрдое тело, а в спокойном состоянии течёт как обычная жидкость.
Как сделать неньютоновскую жидкость дома
Картофельный и кукурузный крахмал, а также пищевые красители свободно и недорого продаются в любых продуктовых магазинах России. Ограничений на проведение этого эксперимента нет.
Возможна индивидуальная непереносимость кукурузного крахмала или пищевых красителей (контактная аллергическая реакция). При работе с красителями рекомендуется использовать перчатки.
Базовый рецепт:
- Возьмите кукурузный или картофельный крахмал и воду.
- Смешайте их в пропорции 2 части крахмала на 1 часть воды по объему (например, 200 г крахмала на 100 мл воды).
- Добавляйте воду в крахмал постепенно, интенсивно перемешивая смесь руками или ложкой до получения однородной массы.
- При желании добавьте 1–2 капли пищевого красителя для цвета.
Пролитая на пол смесь делает поверхность крайне скользкой, что создает высокий риск падения и травмы. Застелите рабочую зону клеенкой или проводите эксперимент в ванной комнате.
Проверка консистенции и корректировка
Чтобы убедиться, что вы всё сделали правильно, проведите простой тест:
- Быстро ударьте ладонью по поверхности смеси: она должна ощутиться как твердая.
- Медленно погрузите палец в массу: она должна легко поддаться и ощущаться как жидкая.
Корректировка рецепта:
- Если смесь слишком жидкая и не твердеет при ударе, добавьте ещё немного крахмала.
- Если смесь крошится и слишком густая, добавьте небольшое количество воды и тщательно перемешайте.
Хранение и правильная утилизация
Храните готовую смесь в герметичном контейнере. Со временем вода из суспензии испаряется, и смесь твердеет. Перед повторным использованием её нужно тщательно перемешать или добавить буквально каплю воды для восстановления свойств.
Не выливайте большие объемы смеси в раковину, особенно с горячей водой. Крахмал оседает в трубах и вызывает эффект клейстеризации, что приводит к серьезным и трудноустраняемым засорам канализации.
Для утилизации дождитесь полного высыхания смеси в контейнере, после чего выбросьте затвердевший крахмал в обычный бытовой мусор.
Частые ошибки
- Использование горячей воды. Приводит к мгновенной клейстеризации крахмала. Смесь превратится в липкий клей, а не в неньютоновскую жидкость. Используйте только холодную или комнатной температуры воду.
- Попытка заменить крахмал мукой. Мука не обладает нужными физическими свойствами для создания такого эффекта, смесь получится просто липкой и неоднородной.
- Смывание остатков в унитаз или раковину. Даже небольшие количества крахмала при регулярном смывании накапливаются в изгибах труб и создают плотные пробки.
FAQ
Можно ли использовать муку вместо крахмала?
Нет, мука не дает нужного физического эффекта. Смесь будет просто липкой и не станет твердеть при ударе.
Сколько хранится неньютоновская жидкость?
В герметичном контейнере смесь сохраняет свойства несколько дней. Перед каждым новым использованием её нужно перемешивать или добавлять каплю воды, так как влага испаряется.
Почему смесь крошится в руках?
Это признак избытка крахмала. Добавьте небольшое количество воды и продолжайте вымешивать, пока не будет достигнута нужная консистенция.