Heb je ooit geprobeerd op water te lopen? De kans is groot dat je niet succesvol was (en nee, schaatsen telt niet echt mee). Waarom heb je gefaald? Jouw dichtheid is veel hoger dan die van water, dus je zonk. Toch kunnen andere organismen over water lopen. Als je een beetje wetenschap toepast, kan dat ook. Dit is geweldig wetenschappelijk project voor kinderen van alle leeftijden.
Materialen om over water te lopen
- 100 dozen maizena
- 10 gallons water
- klein plastic kinderzwembad (of groot plastic bad)
Wat doe je
- Naar buiten gaan. Technisch gezien zou je dit project in je badkuip kunnen uitvoeren, maar de kans is groot dat je je leidingen verstopt. Bovendien wordt dit project snel rommelig.
- Giet het maizena in het zwembad.
- Voeg het water toe. Meng het en experimenteer met je "water". Het is een goede gelegenheid om te ervaren hoe het is om vast te komen te zitten in drijfzand (zonder gevaar).
- Als je klaar bent, kun je de maizena op de bodem van het zwembad laten bezinken, uitscheppen en weggooien. Je kunt iedereen afspoelen met water.
Hoe het werkt
Als je langzaam over het water sjokt, zul je zinken, maar als je stevig loopt of rent, blijf je op het water. Als je over het water loopt en stopt, zak je weg. Als je je voet uit het water probeert te trekken, zal hij vast komen te zitten, maar als je hem langzaam naar buiten trekt, ontsnap je.
Wat gebeurt er? Je hebt in wezen zelfgemaakt gemaakt drijfzand of een gigantische pool van oobleck. Maïszetmeel in water vertoont interessante eigenschappen. Onder bepaalde omstandigheden gedraagt het zich als een vloeistof, terwijl het onder andere omstandigheden als een solide. Als je het mengsel ponst, is het alsof je een muur raakt, maar je kunt je hand of lichaam er als water in laten zinken. Als je erin knijpt, voelt het stevig aan, maar als je de druk loslaat, stroomt de vloeistof door je vingers.
Een Newtoniaanse vloeistof is er een die een constante viscositeit behoudt. Maïszetmeel in water is een niet-Newtonse vloeistof omdat de viscositeit verandert door druk of beweging. Wanneer je druk op het mengsel uitoefent, verhoog je de viscositeit, waardoor het moeilijker lijkt. Onder lagere druk is de vloeistof minder stroperig en stroomt deze gemakkelijker. Maïszetmeel in water is een afschuifverdikkingsvloeistof of dilatantvloeistof.
Het tegenovergestelde effect wordt gezien bij een andere veel voorkomende niet-Newtoniaanse vloeistof: ketchup. De viscositeit van ketchup wordt verminderd als het wordt verstoord, daarom is het gemakkelijker om ketchup uit een fles te gieten nadat je het hebt geschud.