ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА «Неньютоновская жидкость»

Направление: естествознание (неживая природа)

Руководитель:

• Матюнина Дарья Викторовна,
• Дмитриева Ольга Викторовна

2 слайд.

Актуальность исследования заключается в том, что эти жидкости находятся вокруг нас, но мы о них ничего не знаем.

Объект исследования: неньютоновская жидкость

Предмет исследования: сведения о неньютоновской жидкости

Скачать презентацию

Методы исследования: опыт, анализ, обобщение, сравнение.

Гипотеза: Не все жидкости обладают одинаковыми свойствами и ведут себя одинаково.

Цель работы: получить неньютоновскую жидкость, наглядно показать её свойства.

Задачи:

1. Узнать в чем отличие ньютоновской и неньютоновской жидкостей и почему их так назвали?
2. Провести опыты с неньютоновской жидкостью, демонстрирующие её свойства.
3. Проверить защитные свойства неньютоновской жидкости

Узнать области применения неньютоновских жидкостей..

3 слайд.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Жидкости можно разделить на ньютоновские и неньютоновские.

Этим названиям они обязаны английскому ученому Исааку Ньютону.

Жидкость это одно из состояний вещества. Вещество называют жидким, если оно обладает свойством текучести, может менять форму под внешним воздействием, сохраняя при этом объём.

Если же жидкость не подчиняется этому закону, она считается неньютоновской. При воздействии на Неньютоновскую жидкость механическими усилиями, получается совершенно другой эффект, вязкость жидкости очень сильно увеличивается, и она начинает вести себя почти как твердое тело. Нас это заинтересовало, и мы решили поближе познакомиться с неньютоновской жидкостью, используя следующие методы: опыт, анализ, обобщение, сравнение.

4 слайд.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для того что бы приступить к опытам, нам нужно приготовить неньютоновскую жидкость.

Приготовление неньютоновской жидкости

Для приготовления неньютоновской жидкости мы взяли картофельный крахмал, воду, глубокую чашку, палочку для размешивания. Крахмал и воду берём в соотношении 200г воды 300г крахмала. Далее полученную смесь крахмала и воды мы размешали с помощью палочки, пока не получили однородную массу белого цвета. Эта жидкость стала для нас примером неньютоновской жидкости.

Для демонстрации свойств неньютоновской жидкости проделали несколько опытов.

5 слайд.

Опыт №1 «Растекающиеся на глазах шарики»

Получившуюся жидкость мы налили в руку и попробовали скатать шарик, быстро перекладывая жидкость из руки в руку. При таком воздействии на жидкость, пока мы катали шарик, в руках у нас был твердый шар из жидкости, причем, чем быстрее и сильнее мы на него воздействовали, тем плотнее и тверже был наш шарик. Как только мы разжали руки, твердый до этого времени шар тут же растекся по руке. Связанно это с тем, что, после прекращения воздействия на него, жидкость снова принимает свойства жидкой формы.

Вывод: этот опыт показывает, что неньютоновская жидкость под воздействием сил ведет себя как твердое тело, но после прекращения воздействия на него, жидкость снова принимает свойства жидкой формы, она течёт.

6 слайд.

Опыт №2. «Непробиваемая жидкость»

Провели еще один опыт: бьём кулаком по воде и неньютоновской жидкости. При ударах по воде она расплескивается, а кулак тонет, практически не встречая сопротивления. При ударах кулаком по неньютоновской жидкости кулак не погружается в жидкость, как бы мы не старались. Даже молоток её не может пробить. Но при медленном погружении кулака он погружается как в обычную жидкость.

Вывод: пальчик не тонет, а молоток не пробивает жидкость в связи с увеличением вязкости жидкости от сильного и быстрого физического воздействия. Этот опыт ещё раз доказывает, что неньютоновская жидкость под воздействием сил ведет себя как твердое тело.

7 слайд.

Опыт №3. «Забивание гвоздя в деревянный брусок на неньютоновской жидкости»

Для этого мы попытались забить гвоздь в брусок в разных жидкостях. В чашке с водой, брусок под ударами тут же оказывался под водой, забить гвоздь не получалось. В чашке с неньютоновской жидкостью брусок не тонул, а только немного пружинисто проседал, и гвоздь получилось забить.

Вывод: этот опыт так же показывает, что неньютоновская жидкость под воздействием сил ведет себя как твердое тело.

8 слайд.

Опыт №4. «Опыт с яйцом»

Проделали еще один опыт с обычной жидкостью и неньютоновской. Для этого нам понадобились яйца, прочные пластиковые пакеты, вода и неньютоновская жидкость.

Наполнили пакет водой, опустили в него яйцо и крепко завязали. После этого позволяем пакету упасть с высоты около метра. Яйцо разбилось. Повторили этот опыт с неньютоновской жидкостью. При падении с высоты 1 метра яйцо не разбилось, при падении с высоты 2 метров тоже.

Вывод: этот опыт показывает, что при ударе неньютоновской жидкости о пол, один ее слой становится твердым, следующий становится плотным, а чем дальше от пола, тем более жидкий. Яйцо благодаря распределению плотности погасило скорость падения и не разбилось.

9 слайд.

3. ПРИМЕНЕНИЕ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

В мире как ни странно очень популярны данные жидкости.

• Неньютоновские жидкости используются в медицине, кулинарии, автопроме;
• Применяют при изготовление контейнеров для транспортировки и хранения легко бьющихся стеклянных предметов;
• Используют неньютоновские жидкости при изготовлении защитных средств для спортсменов, а так же их применении при обучении маленьких детей ходьбе.

Неньютоновские жидкости среди нас:

• Сгущённое молоко, мёд, соусы, краски, жидкое мыло, гели для душа, шампуни;
• Есть еще один интересный способ применения. Как известно, в России дороги, а точнее их ужасное состояние – одна из главных и нерешаемых проблем на протяжении всей истории нашего государства. Однако, группа студентов из США предложила нестандартное решение этой проблемы. Они предлагают латать дорожное покрытие водонепроницаемыми мешками, наполненными неньютоновской жидкостью. Когда на нее действуют внешние силы, она течет, как жидкость, но как только на нее накатывается колесо автомобиля, она моментально превращается в твердую, как асфальт, субстанцию.

10 слайд.

• ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Существует много удивительных вещей вокруг нас, и неньютоновская жидкость яркий этому пример. Мы надеемся, что нам удалось наглядно продемонстрировать ее удивительные свойства.

Вывод: по итогам работы были выполнены все поставленные задачи и сделаны все запланированные опыты. Проведенные опыты и презентация проиллюстрировали цель проделанной нами работы. Опыты по выявлению защитных свойств неньютоновской жидкости полностью подтвердили нашу гипотезу.

Неньютоновские жидкости могут служить защитной оболочкой от механических воздействий.

У неньютоновской жидкости богатый потенциал, и мы надеемся, что она найдет еще большее применение в нашей жизни.