Esperimenti scientifici per bambini – OOBLECK. Un esempio di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere è l’oobleck, una sospensione di amido di mais e acqua.
Esperimenti scientifici per bambini
Oobleck
Scopo
Esplorare le proprietà di un fluido non newtoniano.
Età
Dai 4 anni.
Materiali
2 parti di amido di mais
1 parte di acqua
Colorante alimentare (se vuoi)
Una teglia di alluminio e un contenitore di plastica
Una traccia audio da 40 50 o 63 Hz (cerca su YouTube)
Il miglior altoparlante che riesci a trovare.
Note di sicurezza
Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.
Presentazione
. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento esploreremo le proprietà di un fluido non newtoniano
. in una contenitore di plastica uniamo una parte di acqua a due parti di amido di mais. Se lo desideriamo aggiungiamo del colorante alimentare
. mescoliamo con cura
. dopo aver preparato il composto teniamo a portata di mano dell’acqua perché l’oobleck tende ad asciugarsi assumendo l’aspetto del fango secco: per mantenerlo fluido basta aggiungere ogni tanto un po’ d’acqua
. immergiamo una mano e cerchiamo di toglierla più velocemente che possiamo: sentiremo una forte resistenza
. prendiamo in mano un po’ di fluido e schiacciamolo: sembrerà diventare solido, ma diminuita la pressione il composto tornerà fluido
. proviamo a colpire con forza il fluido: la mano rimarrà incastrata
. maneggiamo il nostro fluido liberamente per sentirlo passare da fluido a solido e viceversa
. versiamo il nostro oobleck in una teglia di alluminio
. scarichiamo tracce audio con diversi toni: quelli che funzionano meglio sono 40 HZ, 50 e 63
. mettiamo la teglia sull’altoparlante mentre trasmette la traccia scelta, ed esercitiamo con le dita una certa pressione lungo il bordo della teglia. Il nostro oobleck comincerà a danzare
Osservazioni e conclusioni
L’oobleck è un esempio di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere. È una sospensione di amido di mais e acqua.
Il nome “oobleck” deriva dal libro per bambini Bartholomew and the Oobleck del Dr Seuss (che non è stato tradotto in Italiano).
L’oobleck è davvero sorprendente: si comporta come un liquido se lasciato a riposo, come un solido non appena lo si maneggia, e colpendolo diventa tanto più duro quanta più forza si applica al colpo.
Un fluido non–newtoniano è un fluido la cui viscosità varia a seconda della velocità con cui lo si misura.
I fluidi non newtoniani si dividono in due classi:
1. fluidi pseudoplastici: la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità
2. fluidi dilatanti: la viscosità aumenta all’aumentare della velocità. L’Oobleck fa parte di questa classe: sollecitazioni rapide lo rendono più viscoso rispetto allo stato di riposo.
I fluidi non newtoniani oppongono una resistenza maggiore all’aumentare della pressione esercitata.
Nel nostro esperimento, la maizena non si scioglie nell’acqua, ma le sue particelle rimangono in sospensione. Quando si esercita una forte pressione, le particelle si ammassano e non fanno penetrare l’oggetto. Se invece l’oggetto viene immerso lentamente, le particelle hanno il tempo di separarsi.
Anche il fango e le sabbie mobili sono fluidi non newtoniani: se vi si affonda, bisogna sollevare le gambe molto lentamente, altrimenti si resta sempre più intrappolati perché facendo movimenti veloci si esercita una pressione maggiore e le sabbie mobili si oppongono con maggior resistenza.
