НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬx

Муниципальная научно – исследовательская конференция
«Первые шаги в науку»
Тема:
Неньютоновская
жидкость
Авторы работы:
ученики 7 класса
МКОУ Малогрибановской СОШ
Гальцов Артем,
Иволгина Ольга
Руководитель:
учитель физики
Орлова Ольга Владимировна.
2014г.
Содержание
Введение.
Глава I. Теоретическая часть.
I.1. Жидкость
I.2. Идеальная жидкость
I.3. Физические свойства жидкостей
I.4. Реология
I.5. Классификация жидкостей
I.6. Кластерная теория
I.7. Ньютоновская жидкость
I.8. Суспензии
I.9. Неньютоновская жидкость
Глава II. Практическая часть.
II.1. Как сделать неньютоновскую жидкость?
II. 2. Практическое использование неньютоновской жидкости.
II. 2.1. «Заплатки на дороге».
II. 2.2. Для защиты в бронежилетах и шлемах.
II. 2.3. Неньютоновская жидкость – смазочный материал.
II. 2.4. «Умный пластилин».
II. 3. Наши эксперименты.
Заключение.
Литература.
Приложение.
Введение.
Объект исследования.
Работа посвящена исследованию неньютоновской жидкости.
Актуальность исследования.
Что такое природа? В широком смысле - все сущее, весь мир в многообразии его
форм; понятие природа в этом значении стоит в одном ряду с понятием материи,
вселенной. Современное естествознание наследует традиции понимания природы,
выработанное в новое время, но одновременно обогащает их. Общество все более активно
осваивает и преобразует естественное пространство природы, создает в нем свои,
специфически социальные формы организации – социальное пространство.
Мир многообразен, но нас заинтересовала жидкость. Многочисленные свойства
жидкости изучаются и описываются методами различных разделов физики и физической
химии. Имеется большое количество эмпирических, полуэмпирических и приближенных
теоретических уравнений состояния для различных индивидуальных жидкостей и их
групп.
Жидкости по своим свойствам занимают промежуточное положение между
твердыми телами и газами и сходны как с теми, так и с другими. Наше исследование
представляет определенный интерес, так как эта проблема изучена к настоящему времени
не до конца.
Цель работы.
Изучить свойства неньютоновской жидкости.
Материал исследования.
Исследования построены на материалах 13-и интернет сайтов, 9-и трудах,
посвященных физики жидкости и физической химии, а также неньютоновская жидкость,
сделанная своими руками.
Метод исследования.
В качестве главного метода использован метод наблюдения и эксперимент.
Теоретическое значение.
В работе рассматривается проблема использование неньютоновской жидкости в
обыденной жизни. В соответствии с поставленными целями решаются следующие
конкретные задачи:
 Изучить научную литературу и интернет – ресурсы.
 Создать неньютоновскую жидкость.
 Провести эксперименты.
 Сделать вывод.
Практическое значение.
Собранные материалы и полученные результаты могут быть использованы на
уроках физики и химии, а также всеми интересующимися физикой жидкостей для
расширения своего кругозора.
Глава I. Теоретическая часть.
I.1. Жидкость.
Жидкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством
жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность
неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений,
даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём.
Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом
и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и
другое.
Форма жидких тел может полностью или отчасти определяться тем, что их
поверхность ведёт себя как упругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Но
жидкость способна течь даже под своей неподвижной поверхностью, и это тоже означает
несохранение формы (внутренних частей жидкого тела).
Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им
недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение,
достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.
Вещество в жидком состоянии существует в определённом интервале температур,
ниже которого переходит в твердое состояние (происходит кристаллизация либо
превращение в твердотельное аморфное состояние — стекло), выше — в газообразное
(происходит испарение). Границы этого интервала зависят от давления.
Как правило, вещество в жидком состоянии имеет только одну модификацию.
(Наиболее важные исключения — это квантовые жидкости и жидкие кристаллы.) Поэтому
в большинстве случаев жидкость является не только агрегатным состоянием, но и
термодинамической фазой (жидкая фаза).
Все жидкости принято делить на чистые жидкости и смеси. Некоторые смеси
жидкостей имеют большое значение для жизни: кровь, морская вода и др. Жидкости
могут выполнять функцию растворителей.
I.2. Идеальная жидкость.
Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая несжимаемая жидкость,
в которой отсутствуют вязкость и теплопроводность. Так как в ней отсутствует
внутреннее трение, то нет касательных напряжений между двумя соседними слоями
жидкости.
Моделью идеальной жидкости пользуются при теоретическом рассмотрении задач,
в которых вязкость не является определяющим фактором и ею можно пренебречь. В
частности, такая идеализация допустима во многих случаях течения, рассматриваемых
гидроаэромеханикой, и даёт хорошее описание реальных течений жидкостей и газов на
достаточном удалении от омываемых твёрдых поверхностей и поверхностей раздела с
неподвижной средой. Математическое описание течений идеальных жидкостей позволяет
найти теоретическое решение ряда задач о движении жидкостей и газов в каналах
различной формы, при истечении струй и при обтекании тел.
I.3. Физические свойства жидкостей.
1. Текучесть
Основным свойством жидкостей является текучесть. Если к участку жидкости,
находящейся в равновесии, приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц
жидкости в том направлении, в котором эта сила приложена: жидкость течёт. Таким
образом, под действием неуравновешенных внешних сил жидкость не сохраняет форму и
относительное расположение частей, и поэтому принимает форму сосуда, в котором
находится.
В отличие от пластичных твёрдых тел, жидкость не имеет предела текучести:
достаточно приложить сколь угодно малую внешнюю силу, чтобы жидкость потекла.
2. Сохранение объёма
Одним из характерных свойств жидкости является то, что она имеет определённый
объём (при неизменных внешних условиях). Жидкость чрезвычайно трудно сжать
механически, поскольку, в отличие от газа, между молекулами очень мало свободного
пространства. Давление, производимое на жидкость, заключенную в сосуд, передаётся без
изменения в каждую точку объёма этой жидкости (закон Паскаля, справедлив также и для
газов). Эта особенность, наряду с очень малой сжимаемостью, используется в
гидравлических машинах.
Жидкости обычно увеличивают объём (расширяются) при нагревании и уменьшают
объём (сжимаются) при охлаждении. Впрочем, встречаются и исключения, например,
вода сжимается при нагревании, при нормальном давлении и температуре от 0 °C до
приблизительно 4 °C.
3. Вязкость
Кроме того, жидкости (как и газы) характеризуются вязкостью. Она определяется
как способность оказывать сопротивление перемещению одной из частей относительно
другой — то есть как внутреннее трение.
Когда соседние слои жидкости движутся относительно друг друга, неизбежно
происходит столкновение молекул дополнительно к тому, которое обусловлено тепловым
движением. Возникают силы, затормаживающие упорядоченное движение. При этом
кинетическая энергия упорядоченного движения переходит в тепловую — энергию
хаотического движения молекул.
Жидкость в сосуде, приведённая в движение и предоставленная самой себе,
постепенно остановится, но её температура повысится.
Образование свободной поверхности и поверхностное натяжение
Сферическая форма капли жидкости как пример минимизации площади
поверхности, что обусловлено поверхностным натяжением в жидкостях.
Из-за сохранения объёма жидкость способна образовывать свободную
поверхность. Такая поверхность является поверхностью раздела фаз данного вещества: по
одну сторону находится жидкая фаза, по другую — газообразная (пар), и, возможно,
другие газы, например, воздух.
Если жидкая и газообразная фазы одного и того же вещества соприкасаются,
возникают силы, которые стремятся уменьшить площадь поверхности раздела — силы
поверхностного натяжения. Поверхность раздела ведёт себя как упругая мембрана,
которая стремится стянуться.
Поверхностное натяжение может быть объяснено притяжением между молекулами
жидкости. Каждая молекула притягивает другие молекулы, стремится «окружить» себя
ими, а значит, уйти с поверхности. Соответственно, поверхность стремится уменьшиться.
Поэтому мыльные пузыри и пузыри при кипении стремятся принять сферическую
форму: при данном объёме минимальной поверхностью обладает шар. Если на жидкость
действуют только силы поверхностного натяжения, она обязательно примет сферическую
форму — например, капли воды в невесомости.
Маленькие объекты с плотностью, большей плотности жидкости, способны
«плавать» на поверхности жидкости, так как сила тяготения меньше силы,
препятствующей увеличению площади поверхности.
4. Испарение и конденсация
Водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется в жидкость после
соприкосновения с холодной поверхностью бутылки.
Испарение — постепенный переход вещества из жидкости в газообразную фазу
(пар).
При тепловом движении некоторые молекулы покидают жидкость через её
поверхность и переходят в пар. Вместе с тем, часть молекул переходит обратно из пара в
жидкость. Если из жидкости уходит больше молекул, чем приходит, то имеет место
испарение.
Конденсация — обратный процесс, переход вещества из газообразного состояния в
жидкое. При этом в жидкость переходит из пара больше молекул, чем в пар из жидкости.
Испарение и конденсация — неравновесные процессы, они происходят до тех пор,
пока не установится локальное равновесие (если установится), причём жидкость может
полностью испариться, или же прийти в равновесие со своим паром, когда из жидкости
выходит столько же молекул, сколько возвращается.
5. Кипение
Кипение — процесс парообразования внутри жидкости. При достаточно высокой
температуре давление пара становится выше давления внутри жидкости, и там начинают
образовываться пузырьки пара, которые (в условиях земного притяжения) всплывают
наверх.
6. Смачивание
Смачивание — поверхностное явление, возникающее при контакте жидкости с
твёрдой поверхностью в присутствии пара, то есть на границах раздела трёх фаз.
Смачивание характеризует «прилипание» жидкости к поверхности и растекание по ней
(или, наоборот, отталкивание и нерастекание). Различают три случая: несмачивание,
ограниченное смачивание и полное смачивание.
7. Смешиваемость
Смешиваемость — способность жидкостей растворяться друг в друге. Пример
смешиваемых жидкостей: вода и этиловый спирт, пример несмешиваемых: вода и жидкое
масло.
8. Диффузия
При нахождении в сосуде двух смешиваемых жидкостей молекулы в результате
теплового движения начинают постепенно проходить через поверхность раздела, и таким
образом жидкости постепенно смешиваются. Это явление называется диффузией
(происходит также и в веществах, находящихся в других агрегатных состояниях).
9. Перегрев и переохлаждение
Жидкость можно нагреть выше точки кипения таким образом, что кипения не
происходит. Для этого необходим равномерный нагрев, без значительных перепадов
температуры в пределах объёма и без механических воздействий, таких, как вибрация.
Если в перегретую жидкость бросить что-либо, она мгновенно вскипает. Перегретую воду
легко получить в микроволновой печи.
Переохлаждение — охлаждение жидкости ниже точки замерзания без превращения в
твёрдое агрегатное состояние. Как и для перегрева, для переохлаждения необходимо
отсутствие вибрации и значительных перепадов температуры.
10. Волны плотности
Хотя жидкость чрезвычайно трудно сжать, тем не менее, при изменении давления её
объем и плотность всё же меняются. Это происходит не мгновенно; так, если сжимается
один участок, то на другие участки такое сжатие передаётся с запаздыванием. Это
означает, что внутри жидкости способны распространяться упругие волны, более
конкретно, волны плотности. Вместе с плотностью меняются и другие физические
величины, например, температура.
Если при распространении волны́ плотность меняется достаточно слабо, такая волна
называется звуковой волной, или звуком.
Если плотность меняется достаточно сильно, то такая волна называется ударной
волной. Ударная волна описывается другими уравнениями.
Волны плотности в жидкости являются продольными, то есть плотность меняется
вдоль направления распространения волны. Поперечные упругие волны в жидкости
отсутствуют из-за несохранение формы.
Упругие волны в жидкости со временем затухают, их энергия постепенно переходит в
тепловую энергию. Причины затухания — вязкость, «классическое поглощение»,
молекулярная релаксация и другие. При этом работает так называемая вторая, или
объёмная вязкость — внутреннее трение при изменении плотности. Ударная волна в
результате затухания через какое-то время переходит в звуковую.
Упругие волны в жидкости подвержены также рассеянию на неоднородностях,
возникающих в результате хаотического теплового движения молекул.
I.4. Реология.
Реология (от греч. ρέος, «течение, поток» и -логия) — раздел физики, изучающий
деформации и текучесть вещества. Изучая деформационные свойства реальных тел,
реология занимает промежуточное положение между теорией упругости и
гидродинамикой.
I.5. Классификация жидкостей.
Структура и физические свойства жидкости зависят от химической
индивидуальности составляющих их частиц и от характера и величины взаимодействия
между ними. Можно выделить несколько групп жидкостей в порядке возрастания
сложности.
1. Атомарные жидкости или жидкости из атомов или сферических молекул, связанных
центральными ван-дер-ваальсовскими силами (жидкий аргон, жидкий метан).
2. Жидкости из двухатомных молекул, состоящих из одинаковых атомов (жидкий
водород, жидкий азот). Такие молекулы обладают квадрупольным моментом.
3. Жидкие непереходные металлы (натрий, ртуть), в которых частицы (ионы) связаны
дальнодействующими кулоновскими силами.
4. Жидкости, состоящие из полярных молекул, связанных диполь-дипольным
взаимодействием (жидкий бромоводород).
5. Ассоциированные жидкости, или жидкости с водородными связями (вода, глицерин).
6. Жидкости, состоящие из больших молекул, для которых существенны внутренние
степени свободы.
Жидкости первых двух групп (иногда трёх) обычно называют простыми. Простые
жидкости изучены лучше других, из непростых жидкостей наиболее хорошо изучена вода.
В эту классификацию не входят квантовые жидкости и жидкие кристаллы, которые
представляют собой особые случаи и должны рассматриваться отдельно.
I.6. Кластерная теория.
Одной из современных теорий служит «Кластерная теория». В её основе заключена
идея, что жидкость представляется как сочетание твёрдого тела и газа. При этом частицы
твёрдой фазы (кристаллы, двигающиеся на короткие расстояния) располагаются в облаке
газа, образуя кластерную структуру. Энергия частиц отвечает распределению Больцмана,
средняя энергия системы при этом остаётся постоянной (при условии её
изолированности). Медленные частицы сталкиваются с кластерами и становятся их
частью. Так непрерывно изменяется конфигурация кластеров, система находится в
состоянии динамического равновесия. При создании внешнего воздействия система будет
вести себя согласно принципу Ле Шателье. Таким образом, легко объяснить фазовое
превращение:
 При нагревании система постепенно превратится в газ (кипение).
 При охлаждении система постепенно превратится в твёрдое тело (замерзание).
I.7. Ньютоновская жидкость.
НЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ (вязкая жидкость), жидкость, подчиняющаяся
при своём течении закону вязкого трения Ньютона (1684) . Закон вязкости (внутреннего
трения) Ньютона — математическое выражение, связывающее касательное напряжение
внутреннего трения (вязкость) и изменение скорости среды в пространстве (скорость
деформации) для текучих тел (жидкостей и газов)
Для прямолинейного ламинарного (слоистого) течения этот закон устанавливает
наличие линейной зависимости (прямой пропорциональности) между касательным
напряжением τ в плоскостях соприкосновения слоев жидкости и производной от скорости
𝜕𝑣
течения v по направлению нормали n к этим плоскостям, т.е. 𝜏 = 𝜂 𝜕𝑛 , где η –
динамический коэффициент вязкости. В общем случае пространственного течения для
ньютоновской жидкости имеет место линейная зависимость между тензорами напряжений
и скоростей деформаций. Свойствами ньютоновской жидкости обладают большинство
жидкостей (вода, смазочное масло и др.) и все газы. Течение ньютоновской жидкости
изучается в гидроаэромеханике (часть более общей отрасли механики, механики
сплошной среды).
Исходные понятия реологии — ньютоновская жидкость, вязкость которой не
зависит от режима деформирований, и идеально упругое тело, в котором в каждый
момент времени величина деформации пропорциональна приложенному напряжению.
Эти понятия были обобщены для тел проявляющих одновременно пластичные
(вязкостные) и упругие свойства. Практические приложения реологии описывают
поведение конкретных материалов при нагрузках и при течении.
I.8. Суспензии.
Суспензии – это грубодисперсная система с твердой фазой и жидкой
дисперсионной средой.
Обычно частицы дисперсной фазы в суспензии настолько велики, что под
действием силы тяжести оседают – седиментируют. Суспензии, в которых седиментация
идет очень медленно из-за малой разности в плотности дисперсной фазы и дисперсной
среды, также называют взвесями. Практически значимыми строительными суспензиями
являются побелка («известковое молоко »), различные строительные взвеси, например те,
которые называют цементными растворами, эмалевые краски. К суспензиям относятся
также медицинские препараты, например жидкие мази – линименты.
Существует лекарственная форма суспензий. Суспензия — жидкая форма,
представляющая собой дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых
лекарственных веществ, суспендированных в жидкости, как правило, — в воде.
Суспензии используют для внутреннего и наружного применения, а также для инъекций.
I.9. Неньютоновская жидкость.
Неньютоновская жидкость - называют жидкость, при течении которой её вязкость
зависит от градиента скорости. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из
крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры.
Глава II. Практическая часть.
II.1. Как сделать неньютоновскую жидкость?
Обычный состав.
Состав:

Вода

Крахмал

Ёмкость
Выполнение работы:
1 шаг
Берем крахмал ставим рядом с блюдцем. Наливаем воду в стакан и тоже ставим рядом с
блюдцем. Вода/крахмалу=1/2,5. То есть: 1стакан воды(200мл)+2,5 стакана
крахмала(500мл)
2 шаг
Перемешиваем (когда будете мешать заметили, что быстро мешать потом будет трудно),
получаем белую жидкость.
Горячий лед.
Состав:

Уксус 70%

Сода 210гр
Выполнение работы:
Смешать 200 мл уксуса 70% концентрации и 210 грамм соды, подождать пока все
прореагирует. Если газ выделяется, значит в растворе соды больше, чем надо. Следует
добавлять уксус, пока реакция не прекратится. Затем нужно выпарить всю воду и
поставить охлаждаться.
Ферромагнитная жидкость.
Состав:

масло

тонер для лазерных принтеров
Выполнение работы:
Смешать необходимые ингредиенты до состояния сметаны.
Слайм.
Состав:

Клей ПВА, около 100 гр.

Вода.

Тетраборат натрия, боракс или бура.

Пищевой краситель.

Мерный стакан, посуда и палочка для смешивания.
Выполнение работы:
1 шаг
Растворяем столовую ложку боракса в стакане воды. Четверть стакана воды и четверть
стакана клея превращаем в однородную смесь в другой посуде.
2 шаг
Добавляем краситель.
3 шаг
Перемешивая клеевую смесь, постепенно добавляем туда раствор буры, примерно
полстакана. Мешаем до получения желеобразной однородной массы.
Проверяем результат: загустевшая субстанция, собственно, и является игрушкой
лизуном. Ее можно выложить на стол, помять и проверить все ее оригинальные свойства.
II. 2. Практическое использование неньютоновской жидкости.
II. 2.1. «Заплатки на дороге».
Группа студентов Западного резервного университета Кейза (Кливленд, США)
предлагает латать дорожное покрытие водонепроницаемыми мешками,
наполненными неньютоновской жидкостью. Когда на неё не действуют внешние силы,
она течёт, как жидкость, когда же ей приходится иметь дело с телом большой массы (или
движущимся на значительной скорости)
— превращается в нечто твёрдое.
Следующая цель изобретателей
— коммерциализация продукта. По
словам разработчиков, неньютоновская
жидкость пришла им в голову из-за
своей дешевизны (обычная грязь с
водой и крахмалом — и та ведёт себя
как неньютоновская жидкость) и
особых физических свойств. Когда к
ней не прилагают никаких сил, она течёт подобно жидкости, заполняя все щели и
неровности. Когда же на неё попадает колесо (или воздействует иная нагрузка) — ведёт
себя как твёрдое тело. И главное: в такой «дорожной заплатке» нечему ломаться, а
распределение нагрузки на подстилающую поверхность стремится к идеальному (даже
лучше, чем в обычном асфальте) и максимально близко к распределению в жидкостях.
Дождь не размоет эту заплатку, поскольку она в водонепроницаемом мешке. И колёса
машины, естественно, ничего не смогут сделать: от мешка-заплатки нельзя отделить ни
частички.
Выглядит мешок-заплатка просто, стоит мало, многоразовый, один недостаток: ничто
не помешает домовитым гражданам поднять его и унести к луже у родного подъезда.
Содержащаяся в них жидкость подобрана устойчивой как к зимним температурам,
так и к солям дорожных реагентов. Более того, по расчётам, мешки можно использовать
сотни раз, а для их удобного хранения можно слить воду, перед следующим
употреблением просто добавив туда порошок-основу (состав которого патентуется) и
воду.
II. 2.2. Для защиты в бронежилетах и шлемах.
Ученые разработали антивзрывную упаковку из неньютоновской жидкости. Бомбу
в самолете можно обезвредить с помощью мгновенно твердеющей жидкости. В ноябре
прошлого года при досмотре багажа на рейс из Намибии в Мюнхен рентгеновский сканер
обнаружил в чемодане одного из пассажиров подозрительное устройство. Для того чтобы
защитить авиапассажиров, международная команда ученых разработали специальную
сумку чехол, которая способна подавить взрыв в багажном отсеке самолета. Изобретение
основано на изменении вязкости жидкости, связанном с изменением ее скорости.
Надо отметить, что свойство неньютоновских жидкостей вдохновляет многих
ученых, которые каждый год преподносят новые разработки в области «жидкой брони».
Британские ученые представили жидкую броню, которая намного легче и дешевле
современной (на основе кевлара и керамики). Такие бронежилеты защищают от
высокоскоростных пуль и осколков, однако не препятствуют другим атакам, например,
удару ножом.
II. 2.3. Неньютоновская жидкость – смазочный материал.
Неньютоновские жидкости при использовании обладают отчетливо выраженными
преимуществами, в частности они создают защитную
пленку смазочного материала, которая никогда не стекает с
рабочих поверхностей двигателя.
Следует особо подчеркнуть широкое использование неньютоновских жидкостей в
нефтяной промышленности, где они учувствуют во многих производственных процессах
– перемещаются по гидравлическим системам различного назначения и конструкции и
характеризуются при этом большим разнообразием химического состава и физических
свойств.
II. 2.4. «Умный пластилин».
Умный пластилин, или как его ещё называют — хендгам (дословно — ручная жвачка,
англ.), это вещество на основе силикона, на ощупь напоминает
жевательную резинку, но обладает интересными
свойствами тиксотропных жидкостей. За счёт этого, он течет,
рвется, ломается и т. д. За счет других составляющих может ещё
магнититься, светиться, менять цвет. Похожими свойствами
обладает гудрон при относительно низких температурах.
Умный пластилин – это игрушка, которой интересно играть и детям, и
взрослым.
Где бы вы ни были, Хэндгам всегда заинтригует, привлечет внимание и
заинтересованные взгляды людей. Умный пластилин представлен различными
яркими цветами, некоторые имеют приятные ароматы, притягивают магнит и меняют
цвет.
II. 3. Наши эксперименты.
Перед нами возник вопрос: существуют ли жидкости, которые могут принимать
свойства твердых веществ?
Оказалось, что такие жидкости существуют.
Первый этап: в лаборатории физики нами была создана неньютоновская жидкость
(размешали воду и крахмал). Экспериментальным путем было подтверждена наша
гипотеза. При любом быстроскоростном воздействии на жидкость, мы наблюдали переход
жидкости в твердое состояние. Жидкость как бы превращалась в камень.
Второй этап: на противень разлили жидкость, подставили под колонку с громкой
музыкой, наблюдаем танец «крахмальных червячков».
Наблюдение показало, что на жидкость могут действовать не только механическое
воздействие, но и звуковое.
Третий этап: мы решили попробовать на деле «заплатки на дороге». В мешок налили
воду, добавили ведро крахмала, образовалась неньютоновская жидкость, положили в
дорожную яму вблизи школы. Наблюдали за ее работой: проезжие машины не
проваливались в яму.
Наблюдение показало, что «заплатка на дороге», работает на 100%.
1
Четвертый
этап:
эксперименты
с
ферромагнитной жидкостью широко
распространены в виде видеороликов в интернете. Дело в том, что данный вид жидкости
под действием магнита совершает определенные движения, что делает эксперименты
очень зрелищными. Решили сделать такую жидкость самостоятельно. Ферромагнитную
жидкость можно изготовить своими руками в домашних условиях. Для этого необходимо
масло (подойдет моторное, подсолнечное и прочие), а также тонер для лазерного принтера
(субстанция в виде порошка), но тонер очень ядовитый и оказывается не каждый его вид
магнитный, поэтому данные эксперименты мы проводить не стали.
Пятый этап: в лаборатории физики нами была создан «горячий лед».(
Шестой этап: на данном этапе мы решили создать слайм или игрушку – лизуна.
По описанию, которое мы нашли в Интернете (см. ниже) мы научились делать эту
чудо – игрушку.
Фотоотчет проделанной работы находится в Приложении.
Заключение.
Для человека самым важным и необходимым веществом для жизни является
жидкость: вода, сок, чай, кофе. Не важно.
Уже алхимики прекрасно представляли себе структуру как кристалла (полная
упорядоченность), так и газа (полнейший беспорядок). Однако довольно долго даже
ученые не могли разобраться с жидкостными состояниями веществ, хоть установить это
не таким уж сложным делом. Но несмотря на несложность всех исследований, точное
понятие жидкости появилось в XX веке, что кажется немного странным. Более того, были
выявлены и основные признаки жидкости.
С неньютоновскими жидкостями человек сталкивается часто. Майонез, кетчуп,
«жвачка для рук» и даже зыбучий песок или кровь проявляют часть свойств такой
жидкости.
В процессе выполнения работы мы выяснили, что, по сути, неньютоновские
жидкости — это жидкие кристаллы, гели. При большой скорости взаимодействия их
массивные молекулы за счёт инертности не успевают перестроиться.
В результате проделанной работы были сделаны следующие выводы:

Жидкости могут принимать свойства твердых веществ.

Использование
таких
жидкостей
постоянно
обновляется,
область
применения безгранична.

Создание неньютоновской жидкости не представляет сложности, но
некоторые из них являются опасными для организма.
Итак, задачи данной работы (изучить научную литературу и интернет – ресурсы;
создать неньютоновскую жидкость; провести эксперименты; сделать вывод) выполнены,
цель - изучить свойства неньютоновской жидкости – достигнута.
Литература.
1. Большая энциклопедия школьника.- М.:ООО «Издательство АСТ»; «Аквариум
ЛТД», Б79 2004.
2. Большая советская Энциклопедия (в 30 томах). Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. –
М., «Советская энциклопедия»,1974. Т.17
3. Большая советская Энциклопедия (в 30 томах). Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. –
М., «Советская энциклопедия»,1974. Т.18
4. Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный
редактор А. М. Прохоров. 1983.
5. Химия жизни. Пособие для учителей. Изд. 2-е., перераб. /Николаев Л.А. – М.:
Просвещение, 1977.
6. Князева Д.А. Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1990
7.
Жиряков В.Г. Органическая химия. – М.: Химия, 1971
8. Органическая химия. Пособие для учителя. – 3-е изд., перераб./ Потапов В.М. – М.:
Просвещение, 1983.
9. Органический синтез. Учебное пособие для студентов пед. институтов по хим.и
биол. спец./ Васильева Н.В., Смолина Т.Н. – М.: Просвещение,1986.
Интернет – ресурсы.
1. http://www.diclib.com/Ньютоновская%20жидкость/show/ru/bse/49013#.Ui3GmEDkfd
c
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Неньютоновская_жидкость
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ньютоновская_жидкость
4. http://otvet.mail.ru/comments/answer/299600608/
5. http://vseslova.com.ua/word/Ньютоновская_жидкость-73107
6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Реология
7. http://rudocs.exdat.com/download/docs-59928/59928.doc
8. http://www.rsci.ru/science_news/230087.php
9. https://sites.google.com/site/neniutonovskiezhidkosiy/home/primenenie-nenutonovskihzidkostej
10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Пластилин
11. http://ridly.ru/article.php?id=10248
12. http://www.lepim-risyem.ru/index/handgum/0-16
13. http://mariun.ru/nenyutonovskaya-zhidkost-zanyatie-dlya-doshkolnikov/
Приложение.