Презентация к проектно - исследовательской работе "Секреты умного пластилина"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Васильевская средняя школа»

Ивановская область, Шуйский район.

Проектно – исследовательская работа

«Секреты умного пластилина»

Автор работы: Коржаева Варвара,

ученица 8 класса МОУ Васильевская СШ

Руководитель проекта: Канаичева Мария Викторовна,

учитель физики МОУ Васильевская СШ

2

1. Введение. Актуальность выбранной темы.

Гипотеза: предположим, что узнав особенности и свойства неньютоновской жидкости можно приготовить «умный пластилин» в домашних условиях.

Цель исследования : выяснить особенности и некоторые свойства неньютоновской жидкости.

Задачи исследования :

- собрать теоретический материал о неньютоновской жидкости;

- выяснить причину необычного поведения этой жидкости;

• узнать область применения неньютоновских жидкостей;
• - приготовить «умный пластилин»

Умный пластилин сегодня является одной из самых популярных игрушек.

Он твердый и жидкий, одновременно. В длительных промежутках времени ведет себя подобно жидкости, он медленно стекает, капает и старается растечься в лужу.

Моя исследовательская работа «Секреты умного пластилина» посвящена необычным жидкостям, тем, которые не изучаются в школе, но которые обладают удивительными свойствами и интересны для изучения.

Если воздействовать механически на обычную жидкость, то она будет течь и менять свою форму.

Но оказывается, не все жидкости ведут себя подобным образом. Существуют жидкости, которые получили название неньютоновские. Я заинтересовалась необычными свойствами таких жидкостей.

Актуальность моей работы заключается в том, что неньютоновские жидкости находятся вокруг нас, но мы о них ничего не знаем.

3

Из уроков физики мы знаем, что жидкость обладает свойствами: текучесть, вязкость, сохранение объёма, образование поверхностного натяжения.

Основное свойство жидкостей является текучесть. Если к жидкости приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц жидкости в том направлении, в котором эта сила приложена – жидкость течёт.

Другое важное свойство жидкостей – вязкость. Вязкость определяется, как способность оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. Когда соседние слои частиц, составляющих жидкость, движутся относительно друг друга, неизбежно происходит столкновение молекул, и возникают силы, затормаживающие их упорядоченное движение.

В конце 17 века один из величайших физиков Исаак Ньютон, обратил внимание, что грести вёслами быстро гораздо тяжелее, чем если делать это медленно. И Ньютон сформулировал закон о том, что вязкость жидкости зависит прямо пропорционально от силы воздействия на неё. То есть, чем больше сила воздействия, тем больше вязкость. Если в движущихся частицах их вязкость зависит только от природы и температуры и не зависит от скорости движения частиц, то такие жидкости называются ньютоновскими, в честь Исаака Ньютона. Ньютоновская жидкость – это вода, масло и большая часть привычных нам в ежедневном использовании текучих веществ, то есть таких, которые сохраняют свое агрегатное состояние, что бы вы с ними не делали.

4

Неньютоновские жидкости.

Неньютоновские жидкости не поддаются принципам и законам обычных жидкостей. Эти вещества меняют плотность и вязкость при влиянии на них физической силой, причем не только механическим действием, но и даже звуковыми волнами. Если воздействовать на неньютоновскую жидкость только механическими усилиями, возможно, получить совершенно иной эффект: в жидкости начинают проявляться свойства твердых тел. Связь между молекулами жидкости будет автоматически усиливаться с ростом силы влияния на нее. Вязкость неньютоновских жидкостей возрастет при уменьшении скорости тока самой жидкости. К таким жидкостям относятся глинистые растворы, загущенные нефтепродукты, растворы полимеров, краски, продукты лесохимической и пищевой промышленности, кровь. Неньютоновские жидкости неоднородны, обладают сложным строением. Они состоят из крупных молекул образующих сложные пространственные структуры. Неньютоновская жидкость представляет взвесь, в составе которой, кроме базовой воды, присутствуют сторонние крупные молекулы.

Примером неньютоновской жидкости является смесь кукурузного крахмала и воды. Молекулы крахмала – сложные, большие, т.е. они более инертные. Значит, для изменения скоростей этих молекул необходимо длительное воздействие При резком воздействии прочные связи не дают молекулам сдвинуться с места, и система реагирует на внешнее воздействие как упругая пружина. При медленном воздействии зацепления успевают растянуться и распутаться Сетка рвётся и молекулы расходятся. жидкость растекается.

Пространство между плотно расположенными частичками крахмала при низких скоростях сдвига слоёв друг относительно друга успевает заполниться водой, которая действует, как смазка, и материал способен легко перетекать. При высоких скоростях сдвига жидкость не успевает заполнять свободное пространство, трение между частицами возрастает и вязкость увеличивается.

5

Неньютоновские жидкости в природе.

Плывун

Зыбучий песок

Кровь

Болото

6

Применение неньютоновской жидкости .

Применение в технике.

Применение в косметологии.

Бронежилет

Применение в кулинарии .

Ямы на дорогах.

7

Эксперимент № 1. Приготовление неньютоновской жидкости.

Смешала крахмал и воду в пропорциях 2:1

8

Эксперимент № 2. Исследование свойств текучести неньютоновской жидкости.

Если на неньютоновскую жидкость не действовать механически, то она начинает течь.

9

Эксперимент № 3. Исследование способности неньютоновской жидкости твердеть при механическом воздействии.

Резко ударила пальцем по жидкости, палец остановился на поверхности раствора, не проникнув внутрь.

10

Эксперимент № 3. Исследование способности неньютоновской жидкости твердеть при механическом воздействии.

Если поместить палец в жидкость и резко попытаться его вытянуть, чашка поднимется вверх за рукой.

11

Эксперимент № 3. Исследование способности неньютоновской жидкости твердеть при механическом воздействии.

Когда быстро воздействовать на жидкость, катать как бы шарик, то можно получить твердое тело, а если воздействие прекращается, то жидкость снова растекается.

12

Проделанные опыты демонстрируют главное свойство неньютоновской жидкости – способность становиться более вязкой и твердой при резком воздействии на неё.

13

Приготовление «умного пластилина»

Налить в миску моющее средство, добавить кукурузный крахмал. Нужно перемешать смесь ложкой, а потом начать разминать ее руками. Сначала состав может крошиться, но по мере смешивания он превратится в гелеобразный пластилин.

14

Тянущаяся жвачка готова — ее можно сжимать, бросать как мячик или лепить из нее забавные фигурки. Для хранения необходимо убрать получившуюся массу в закрывающийся контейнер и убрать в холодильник.

15

Цели и задачи, которые я ставила перед собой в начале работы, выполнены. Я узнала, что собой представляет неньютоновская жидкость. «Умный пластилин» обладает свойствами неньютоновской жидкости, и его можно сделать самим.

16