Презентация - Исследовательская работа "Неньютоновская жидкость"

ТЕМА РАБОТЫ «Неньютоновская жидкость»
МКОУ Кармаклинская СОШ Выполнил: Козлов Дмитрий 7 класс Учитель: Бойкова А.В.

Цель исследования: изучение свойств неньютоновской жидкости. Задачи: 1. Узнать, что такое ньютоновская и неньютоновская жидкости. 2. Почему эти жидкости получили такое название? 3. Изучить и экспериментально показать необычные свойства неньютоновской жидкости. 4. Исследовать область применения свойств неньютоновской жидкости.

Гипотеза: предполагаю, что в некоторых условиях неньютоновская жидкость ведет себя не как жидкость Объект исследования: неньютоновская жидкость (раствор крахмала) Предмет исследования: свойства неньютоновской жидкости.

АКТУАЛЬНОСТЬ
Жидкости окружают нас повсюду. Это и вода, и продукты питания. Поэтому изучение свойств жидких веществ и расширение знаний о них всегда будет актуально.   Методы исследования: Наблюдение Изучение теоретических материалов Проведение экспериментов Анализ полученных результатов

План Теоретическая часть Проведение опытов Практическая реализация Анализ полученных результатов Исследование областей применения Выводы
Последовательность выполнения исследования

Почему эта жидкость получила такое название?

Жидкости, свойства которых мы привыкли наблюдать в ежедневном использовании подчиняющиеся закону Ньютона, называются Ньютоновскими.
Ньютоновская жидкость.

Еще в конце XVII века великий физик Ньютон обратил внимание, что грести веслами быстро гораздо тяжелее нежели, если делать это медленно.
Именно он сформулировал закон, согласно которому вязкость жидкости увеличивается пропорционально силе воздействия на нее.

Например, вода является ньютоновской жидкостью, потому что она продолжает демонстрировать свойства жидкости вне зависимости от скорости перемешивания. Свойства ньютоновской жидкости: Текучесть Сохранение объёма Вязкость Смачивание Смешиваемость

Когда жидкость неоднородна, например, состоит из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры, то при её течении вязкость зависит от скорости воздействия. Такие жидкости называют неньютоновскими. Чем сильнее и быстрее их перемешиваешь, тем легче это делать. А начать бывает трудно.
Неньютоновская жидкость.

Примеры неньютоновской жидкости в повседневной жизни:
Масляные краски Зубная паста Кровь Болото Зыбучие пески

Крахмал + вода = неньютоновская жидкость

Полученная жидкость льётся

Быстрыми движениями попробовал скатать шарик.
Полученная жидкость льётся, как обычная, но при давлении твёрдая

Чтобы жидкость оставалась твердой, на нее непрерывно надо воздействовать, месить.
Но как только воздействие прекратилось, она утекает сквозь пальцы.

По этой жидкости можно даже бегать, но если замедлить действие, то человек сразу же погружается в жидкость.

Окунул все пальцы, а потом резко дернул. Чашка поднялась вместе с жидкостью.
Пальцем ударил по жидкости резко - почувствовал, что она упругая, а палец остался чистым.
От воздействия звуковых волн неньютоновская жидкость начинает «танцевать».

В пакет с водой, поместил сырое яйцо и крепко завязал. Затем позволим пакету упасть с высоты около метра. И…
Яйцо разбилось..

Повторил опыт с неньютоновской жидкостью.
Вывод: 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
При падении с высоты 1 метр яйцо не разбилось,…
При падении с высоты почти двух метров – яйцо целое

t °С окружающей среды Количество дней, в течение которых свойства сохраняются
20°С 5 дней
22°С 4 дня
25°С 2 дня
Вывод: чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее испаряется вода и тем дольше сохраняются свойства неньютоновской жидкости.
У неньютоновской жидкости есть существенный недостаток: жидкость утрачивает свои свойства, когда из нее испаряется вода..

Данные эксперименты позволяют познакомится с неньютоновскими жидкостями и наглядно продемонстрировать некоторые удивительные свойства. Неньютоновские жидкости не поддаются законам обычных жидкостей, эти жидкости меняют свою плотность и вязкость при воздействии на них физической силой, причем не только механическим воздействие, но и даже звуковыми волнами.
ВЫВОД:

Что же происходит с неньютоновскими жидкостями?
Частицы крахмала набухают в воде и формируются контакты в виде хаотически сплетенных молекул. Эти прочные связи называются зацеплениями. 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 рвется и молекулы расходятся.

Использование неньютоновских жидкостей в нефтяной промышленности

«Жидкий» бронежилет:
Новый тип бронежилета создали специалисты из британской компании BAE Systems. Они предложили использовать особую жидкую субстанцию, которая будет заполнять пространство между слоями кевлара. Жидкость будет гасить удар, распределяя импульс по всему бронежилету. Из чего состоит субстанция, специалисты BAE Systems не сообщили.

«Жидкая» сумка:
Для того чтобы защитить авиапассажиров, международная команда ученых разработала специальную сумку-чехол, которая способна подавить взрыв в багажном отсеке самолета. Неньютоновская жидкость может служить отличной "упаковкой" для потенциально взрывоопасных грузов. Основным преимуществом новинки являются вес и удобство

Материал D3О:
Материал представляет собой отдельные ячейки:  в которых роль жидкой фазы играет вискоза – целлюлозный полимер, а твердой фазой служат частицы полимера, защищенного коммерческой тайной – но, скорее всего, кремнийорганический.  

хэндгам

Выводы

Спасибо за внимание!

Список литературы Галилео СТС Неньютоновская жидкость http://www.youtube.com/watch?v=unfbSxDLYi4 Неньютоновская жидкость [Электронный ресурс] http://www.webpark.ru/comment/45527 Неньютоновская жидкость ВИКИПЕДИЯ [Электронный ресурс] http://ru.wikipedia.org/wiki/%CD%E5%ED%FC%FE%F2%EE%ED%EE%E2%F1%EA%E0%FF_%E6%E8%E4%EA%EE%F1%F2%FC 4. Неньютоновские дороги: заплаты на асфальте [Электронный ресурс] http://www.popmech.ru/article/10912-nenyutonovskie-dorogi/