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O que's Com Que: O Bizarro Líquido Que, às Vezes, Age Como um Sólido

Quando eu era criança, a minha mãe, às vezes, dar a meus irmãos e a mim, uma grande banheira de oobleck, dizendo-nos para ir jogar fora e fazer uma bagunça.

Oobleck é uma substância branca leitosa, brilhante conhecida como um fluido não newtoniano. Flui como tinta espessa quando a verte, mas esmaga a mão sobre a sua superfície e forma uma pele dura. Aperte um pouco na palma da mão e vai formar uma globe dura. Mas assim que a soltares, Oobleck escurece por cima dos teus dedos numa choradeira. É nojento, é divertido, e qualquer criança será apanhada na sua capacidade mágica de trocar de um sólido para outro líquido.

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Oobleck é, na verdade, uma bem simples mistura de maisena e água. Seu nome comum (que mais tarde aprendi não é o que todas as crianças lhe chamam) vem de uma história do Dr. Seuss, Bartholomew e o Oobleck, onde o desejo de um menino para algo que não a chuva ou neve cair do céu é concedido. Os personagens do livro de Seuss logo precisam ser salvos desta nova forma pegajosa de precipitação, mas oobleck da vida real é muito mais benigno, e cientificamente interessante.por conta própria, água velha e entediante e amido de milho não parecem ser capazes de criar um produto tão interessante. Mas junta-os e formam um fluido não newtoniano. Para realmente entender esses materiais, precisamos de algum conhecimento de seu oposto-isto é, um fluido newtoniano.Isaac Newton estudou muitas coisas.: óptica, gravidade, ondas, matemática, astronomia, história, religião e alquimia e assim por diante. Então, em seu tempo livre, ele investigou como os líquidos fluem e, assim, conseguiu um ramo inteiro de dinâmica de fluidos nomeado para ele. Newton observou como os líquidos comuns, como a água, fluem da mesma forma, independentemente da quantidade de stress a que os sujeitamos. Empurre um bastão para dentro de um copo de água e espalhe-o à volta. A viscosidade da água – como é suave ou pegajosa a sua consistência-permanece a mesma.

bastante simples, sim? Muitos líquidos com os quais interagimos regularmente funcionam desta forma: coisas como água, leite, óleo ou suco. Mas há também um monte de fluidos comuns que não. Estes são fluidos não Newtonianos; substâncias cuja viscosidade muda com base em quanta pressão você aplica a eles.por exemplo, incline um tubo de iogurte espesso de cabeça para baixo e ele lentamente vai vazar. Mas agite o iogurte por um tempo primeiro e sua viscosidade diminuirá, permitindo-lhe derramar muito mais facilmente. Coisas como pasta de dentes, amaciador e ketchup são outro exemplo. Normalmente sentam-se como um creme sólido no fundo do contentor. Eles são pegajosos, sua viscosidade é alta. Mas essas substâncias realmente só precisam de um pouco de um chute para começar a fluir. Você deve fornecer força suficiente para superar o atrito interno que os mantém estacionários, como por exemplo, dando-lhes um aperto, que diminui a sua viscosidade. Eles podem então ser facilmente extrudidos a partir de um tubo, garrafa ou pacote.quando se mistura amido de milho em água, os grãos estaladiços ficam suspensos no líquido, criando uma substância com estranhas capacidades não Newtonianas. Quando você aplica pressão ao oobleck, ele funciona o oposto dos exemplos anteriores: o líquido torna-se mais viscoso, não menos. Nos locais onde aplicamos a força, as partículas de amido de milho são misturadas, prendendo moléculas de água entre elas, e oobleck temporariamente se transforma em um material semi-sólido. Esta força pode ser qualquer coisa, incluindo as vibrações de som de alto-falantes de música ou um recipiente de agitação rápida, como no vídeo no topo deste post.

esse experimento em particular realmente destaca a estranheza de oobleck. O prato vibratório cria ondas Faraday turbulentas no líquido. Um sopro de ar introduzido neste sistema cria um buraco no oobleck que apenas aparece, não desaparecendo como seria de esperar. Acelerar as vibrações e o buraco transformar-se-á numa massa contorcida que lentamente assume toda a superfície do oobleck. Não sei quanto a ti, mas não posso ver o vídeo sem os alarmes internos da WTF a disparar.

é claro, a força mais famosa aplicada a oobleck é o peso de uma pessoa batendo seu pé para baixo enquanto eles correm sobre um IVA cheio com o material. Você pode encontrar muitos vídeos no Youtube de pessoas repetindo este feito incrível, incluindo o acima. Não são apenas crianças pequenas, estudantes universitários e telespectadores Ellen que estão impressionados. Explicar todas as propriedades de oobleck é, na verdade, objeto de investigações científicas sérias.

Em 2012, pesquisadores da Universidade de Chicago, publicou um artigo onde eles descreveram a bateria de experiências realizadas em oobleck (você pode assistir a um vídeo de seus testes abaixo). É difícil não ficar impressionado com toda a ciência que estes tipos estão a fazer em algumas coisas bizarras com que eu brincava quando era miúdo: Lasers! Câmaras de alta velocidade! Máquinas de raio-X! O laboratório deles tem tudo.

Depois de medir todas as forças e deformações envolvidas dentro do oobleck, os pesquisadores pensam que sabem como ele é capaz de gerar o apoio para truques de festas tipo Messias. Se atingirmos Oobleck com força e rapidez, as partículas de amido de milho são empurradas juntas, amontoando-se como neve em frente a um limpa-neves. Isto cria uma coluna quase sólida logo abaixo do pé, que pode suportar o seu peso. Mas se parares de te mexer, paras de aplicar força e o oobleck regressa a um estado líquido.isso é bastante intuitivo. Mas muitos mistérios permanecem com oobleck. Os pesquisadores ainda não sabem todos os detalhes, tais como se as partículas de amido de milho realmente se tocam um ao outro, o que faz com que eles se separem após a pressão ser retirada, e como diferentes tamanhos de grãos afetariam o que o oobleck faz. Este último ponto é importante porque alguns engenheiros gostariam de criar novas substâncias com características do tipo oobleck. Estes podem ser bons a absorver impactos tremendos, encontrando usos em coletes à prova de bala ou almofadas que inflam durante um acidente de carro.

I think that ultimate, the moral of the story is this: Parents, let your kids play with non-Newtonian fluids. Eles vão crescer para criar dispositivos de salvação, ou pelo menos escrever sobre eles na internet.