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La matière est généralement définie comme étant un solide, un liquide ou un gaz. Les suspensions, cependant, agissent comme des états de la matière différents selon la force qui leur est appliquée. En utilisant de la fécule de maïs et de l’eau, vous pouvez créer une suspension et mener des expériences pour modéliser le comportement de ce type de matière.
Suspensions
Mélangez 1 tasse de fécule de maïs et 1 tasse d'eau dans un bol. Remuez jusqu'à obtenir la consistance de la pâte à crêpes. Mettez vos mains dans le mélange et déplacez-les. Plus vous essayez de le déplacer, plus il est épais et solide. Versez le mélange dans une casserole et frappez-le à main ouverte. Ça ne fait pas éclabousser. La fécule de maïs et l'eau créent une suspension. Lorsque pressé, il se sent comme un solide parce que ses molécules se rapprochent, s'alignant. Il ressemble à un liquide et agit comme un liquide lorsqu'il ne subit aucune force, car les molécules sont relâchées et séparées.
Quicksand de fécule de maïs
Démontrez le fonctionnement des sables mouvants en mélangeant 1 tasse d’eau à une boîte de fécule de maïs. Placez votre main dans le mélange et déplacez-le. Plus vous bougez, plus il devient solide. Essayez de saisir le mélange et tirez-le vers le haut. La sensation est la même que celle ressentie dans les sables mouvants. Placez un objet dans le mélange, puis essayez de le retirer. La fécule de maïs et l'eau forment une suspension; un mélange de deux substances où l'une est dispersée dans l'autre. Dans ce cas, la fécule de maïs est dispersée dans de l'eau. Les sables mouvants sont un mélange de sable et d’eau, où les grains de sable flottent sur l’eau. Plus vous vous déplacez rapidement à l'intérieur, plus il est difficile de sortir, tout comme pour la fécule de maïs et l'eau.
Fluide non newtonien
Les fluides non newtoniens se transforment en solides lorsque la pression est appliquée. Pour le démontrer, mélangez un quart de tasse de fécule de maïs avec un quart de tasse d'eau. Essayez de ramasser le mélange dans votre main et de le transformer en une boule sur votre paume. Il est solide et réalisable si vous le poussez. Lorsque vous arrêtez, il devient liquide. Touchez-le avec votre doigt, puis appuyez doucement sur le mélange. Lorsque vous vous déplacez lentement, vous laissez les molécules d'amidon de maïs se séparer. Lorsque vous appuyez dessus, les molécules d'amidon de maïs se rapprochent et ne peuvent pas se glisser les unes sur les autres, créant ainsi une barrière. Dans la plupart des fluides, la viscosité est uniquement affectée par la température. Ceux-ci s'appellent les fluides newtoniens. La fécule de maïs et l'eau sont également affectées par la température, mais son niveau de viscosité dépend également de la force qui y est appliquée ou de la vitesse à laquelle quelque chose la traverse. Cela le rend non newtonien. Les sables mouvants et le ketchup sont également des fluides non newtoniens.
Danse Suspensions
La fécule de maïs et l'eau n'ont pas une viscosité constante. Resté seul, cela ressemble à un liquide. Lorsque vous êtes stressé, par exemple lorsque vous le poussez ou le tirez, il se transforme en solide. Démontrez ceci en faisant une expérience avec des haut-parleurs. Mélangez une boîte de fécule de maïs avec une tasse d'eau. Trouvez un ancien haut-parleur, retirez la partie inférieure (le woofer) et raccordez-le à un amplificateur. Tapisser le haut-parleur avec un sac en plastique et y verser la fécule de maïs. Allumez l’enceinte à environ 20 hertz, avec un volume moyen. À 20 hertz, les mouvements percutants de l’enceinte perturbent suffisamment le mélange pour le faire bouger. Les ondes sonores traversent pour donner l'impression que le mélange danse dans des formations en forme de doigts.