Ultimate Oobleck Science Fair Project

Oobleck je fascinující látka, která je výjimečnou volbou pro vědecký projekt, zvláště když si uvědomíte, že existuje mnoho variant receptů, které můžete prozkoumat. V tomto vědeckém projektu otestujeme řadu ingrediencí a receptů, abychom zjistili, který z nich je nejlepší oobleck, a naše výsledky vás překvapí!

Vědecký projekt Oobleck

Odmítnutí odpovědnosti: Tento článek může obsahovat provizní nebo partnerské odkazy. Jako spolupracovník Amazonu vydělávám z kvalifikovaných nákupů.
Nevidíte naše videa? Vypněte všechny adblockery, abyste zajistili zobrazení našeho videokanálu. Díky!

Máme rádi dobré vědecké projekty. Je to skvělý vzdělávací zážitek, při kterém se můžeme ponořit do hloubky a prozkoumat některé fascinující vědecké principy. Oobleck je v současné době jednou z našich nejoblíbenějších věcí ke studiu. Už jsme provedli dvě opravdu zábavná vědecká zkoumání s použitím oobleku.

1 – Vytvořili jsme recept na oobleck měnící barvu.

2 – Vytvořili jsme recept na oobleck svítící ve tmě se dvěma druhy svícení.

Tentokrát jsme se rozhodli vrátit k základům a prozkoumat náš recept na oobleck. Naším cílem je zjistit, jaké další přísady budou fungovat při vytváření nenewtonské tekutiny, a posoudit vlastnosti každé z nich, abychom zjistili, zda je některá z přísad lepší a vedla by k dokonalému receptu na oobleck.

K tomu jsme potřebovali použít vědeckou metodu.

Pro toto zkoumání máme dvě proměnné, kapalinu a pevnou látku. Rozhodli jsme se, že tekutinu ponecháme stejnou a pro každou dávku použijeme vodu (s potravinářským barvivem, abychom mohli sledovat, z jaké složky byl oobleck vyroben). Recepty na výrobu oobleku s jinou kapalinou než s čistou vodou jsme zkoumali již v předchozích dvou šetřeních.

Proměnnou, kterou měníme (a zkoumáme v tomto projektu), je pevná látka. Naším plánem bylo začít se stejnou recepturou v poměru 2:1 a podle potřeby ji měnit tak, aby vznikla nenewtonská tekutina (pokud to bude možné). Pak bychom zkoumali a testovali jednotlivé dávky, abychom zjistili, jak se jejich vlastnosti liší.

Než se však ponoříme do experimentu, musíme nejprve porozumět vědě oobleku, známému také jako kouzelné bláto, goop, ooblekový sliz a samozřejmě pro naše vědecky založené lidi nenewtonská kapalina.

Nenewtonské kapaliny

Pochopení Newtonova zákona viskozity

Isaac Newton měl řadu teorií týkajících se dynamiky kapalin. U oobleku máme nenewtonovskou kapalinu, protože se neřídí Newtonovým zákonem viskozity, který říká: Smykové napětí mezi sousedními vrstvami kapaliny je úměrné záporné hodnotě gradientu rychlosti mezi oběma vrstvami.

No, jsem si jistý, že tím je vše jasné jako naše kouzelné bláto.

Takže pojďme do této vědy trochu proniknout a podívat se, jestli jí můžeme dát nějaký smysl. Tohle je důležitá věc, pokud prezentujete vědecký projekt!“

Chování kapaliny při proudění ovlivňují dvě klíčové vlastnosti kapaliny: hustota a viskozita.

HUSTOTA

Hustota je hmotnost objektu dělená jeho objemem. To je důvod, proč led plave v nápoji, led má menší hustotu než nápoj. Nebo proč olej plave na vodě. Olej má opět menší hustotu než voda. Lehčí kapaliny budou plavat na těžších kapalinách. Testovali jsme to v našem experimentu s vrstvami lízátek.

VISKOSITA

Viskosita je úroveň odporu kapaliny při proudění. Představte si, jak teče voda ve srovnání s melasou. Melasa má mnohem vyšší viskozitu. Jednoduchým pokusem pro demonstraci viskozity je porovnat, jak teče čistá voda ve srovnání s vodou naplněnou nečistotami (tzv. bahnem). Bahno má mnohem vyšší viskozitu než čistá voda.

Když se tedy zabýváme Newtonovým zákonem viskozity, diskutujeme o tom, jak tekutiny reagují v důsledku tření, které vzniká mezi molekulami při proudění. Pokud je tření velké, je kapalina hustší a má vyšší viskozitu.

Takže Newtonovy kapaliny se řídí tímto zákonem viskozity a tečou předvídatelně.

A pak je tu náš milovaný Oobleck, nenewtonovská kapalina, která porušuje všechna pravidla, která sir Isaac Newton tak pečlivě vytvořil a navrhl.

Stavy hmoty – je Oobleck pevná látka nebo kapalina?

Pokud jste si někdy hráli s oobleckem, víte, že se vůbec nechová tak, jak byste očekávali. Když na oobleck působíte silou, stane se z něj pevná látka. Můžete po něm skutečně chodit nebo ho tvarovat jako těsto na hraní, pokud sílu udržujete. Ve skutečnosti se stane tak pevným a tvrdým, že jsem si při tomto zkoumání na oobleku skutečně zlomil nehet!“

Ale pak se stane něco trochu kouzelného. Jakmile uvolníte sílu a tlak, změní se v tekoucí kapalinu. Pokud po ní kráčíte a zastavíte se, potopíte se. Pokud ji mačkáte jako těsto na hraní a uvolníte ruku, bude vám protékat mezi prsty.

Tento jev se nazývá „smykové zahušťování“ a dochází k němu u materiálů tvořených mikroskopickými pevnými částicemi zavěšenými v tekutině. Oobleck je tedy suspenze. Molekuly pevné látky se v kapalině nerozpouštějí, jsou pouze suspendovány. Když vyrobíte oobleck, uvidíte, že se rychle odděluje. Suspendované molekuly se usazují na dně a kapalina stoupá do horní části nádoby. Chcete se dozvědět více o studiu smykového zahušťování? Podívejte se na tento článek.

Pro Tip! Pokud máte děti, které si potřebují procvičit prsty, dejte jim dávku oobleku s několika předměty ukrytými uvnitř. Skvěle si tak procvičí prsty! Je to také skvělý způsob, jak pracovat na „jemných“ prstech, protože čím silněji tlačíte, tím je oobleck pevnější. Jemné prsty a tlak jsou klíčem k tomu, abyste si prošli oobleckem.

Jak získal Oobleck své jméno?

Ačkoli se tato nenewtonská tekutina nazývá mnoha jmény, včetně kouzelného bláta, slizu, břečky nebo nejběžnějšího názvu Oobleck či Oobleck Slime. Odkud se však vzal termín „oobleck“? Ve skutečnosti ho nevytvořil nikdo jiný než Dr. Seuss.

V roce 1949 vyšla kniha s názvem Bartoloměj a hobleck. Je to příběh o králi, který se nudil s počasím a požádal svůj tým kouzelníků, aby vytvořili něco nového, co by ho pobavilo. Výsledkem byla lepkavá, mazlavá a lepkavá hmota, která pršela z nebe na nic netušící vesničany. Látka, která měla mnoho společných vlastností s naší milovanou nenewtonskou kapalinou. Možná to nebyl záměr, ale je to fantastický příběh o tom, jak tato kouzelná látka získala své jméno.

Takže teď už víme něco o historii Ooblecku a o tom, jak Oobleck funguje, je čas na trochu vědy!

Vědecká metoda Oobleck

Naším cílem při této studii bylo prozkoumat různé varianty receptů na oobleck, abychom zjistili, co funguje a zda je ve výsledném ooblecku nějaký rozdíl. A výsledky nás opravdu překvapily! Naše hypotéza byla, že z dětského prášku a bramborového škrobu bude oobleck, nebyli jsme si jisti, zda budou fungovat i ostatní, ale předpokládali jsme, že pokud bude fungovat jedna „mouka“, budou fungovat všechny a že ve vlastnostech výsledných ooblecků bude malý rozdíl.

Náš postup byl poměrně jednoduchý, vyrobili jsme HODNĚ ooblecků a hráli jsme si s HODNĚ ooblecků.

Pro toto zkoumání máme dvě proměnné, kapalinu a pevnou látku. Rozhodli jsme se, že naše kapalina zůstane stejná a pro každou dávku použijeme vodu (s potravinářským barvivem). Tím se stala naší řízenou proměnnou. Potravinářské barvivo jsme použili proto, abychom si nepletli, z jaké složky byl každý oobleck vyroben.

Naší nezávislou proměnnou, neboli tou, kterou měníme, je pevná látka. Naším plánem bylo začít se stejným receptem v poměru 2:1 (2 šálky tuhé látky, 1 šálek vody) a podle potřeby ho měnit, aby vznikla nenewtonská tekutina (pokud to bude možné). Pak bychom zkoumali a testovali jednotlivé dávky, abychom zjistili, jak se liší jejich vlastnosti.

Naše výsledky bychom měřili na základě úspěšného výsledku nenewtonovské kapaliny (pevná látka pod tlakem, kapalina bez tlaku). Provedli bychom také několik pozorování, abychom zjistili, zda se vlastnosti oobleku při výrobě z různých pevných látek nějak liší.

Tělesa, která jsme testovali, byla následující:

Cornnstarch
Baby Powder (kukuřičný škrobový základ, nikoliv mastek)
Mouka (na pečení)
Soda bikarbona
Mouka ze šípků (škrob)
Mouka z tapioky (škrob)
Bramborový škrob

Výsledky testování složek receptů na oobleck

Podívejte se na naše video porovnávající všechny různé recepty, podle kterých byl oobleck vytvořen!

Kukuřičný škrob

Jedná se o standardní složku receptu na oobleck, kterou jsme v minulosti vždy používali. Byl použit jako náš základní recept, se kterým byly porovnávány všechny ostatní recepty. Více podrobností o našem oobleku z kukuřičného škrobu najdete zde.

Dětský pudr

Podrobně se na náš oobleck z dětského pudru můžete podívat zde. Zjistili jsme, že dětský pudr vytváří oobleck velmi podobný našemu běžnému kukuřičnému škrobu. Existují dva typy dětského pudru – jeden používá mastek a druhý kukuřičný škrob. Mastek se nyní nepoužívá tak často kvůli některým zdravotním problémům, které s ním byly objeveny. Pokud budete zkoušet tento experiment, zkontrolujte, zda je základem vašeho dětského pudru kukuřičný škrob. Pokud ano, bude z něj oobleck srovnatelný s naším běžným receptem na oobleck. Ten je prostě cítit jako dětský zadeček.

Mouka

Pro tento test jsme použili běžnou pšeničnou mouku na pečení. A ta se nám neosvědčila. Nedošlo vůbec k žádnému nenewtonovskému ději. Vlastně mě to překvapilo (vzhledem k našim ostatním výsledkům) a musel jsem se pustit do dalšího výzkumu, abych tento výsledek pochopil. Více o tom za chvíli v našem závěru a výsledcích.

Jedlá soda

Použití jedlé sody k výrobě oobleku místo kukuřičného škrobu nefungovalo. Jednoduše se z něj stala pasta. Pokud však chcete použít jedlou sodu ve fascinujícím experimentu s oobleckem, podívejte se na náš oobleck měnící barvu.

Nebo zde máme další zábavný experiment s oobleckem měnícím barvu pomocí termochromatických pigmentů. Tento projekt vaše zkoumání Ooblecku pořádně rozproudí!

Šípková moučka

Klikněte sem a podívejte se na náš Oobleck z šípkové moučky podrobně. Šípková mouka je také známá jako šípkový škrob. Toto byl zajímavý výsledek. Podařilo se mi vyrobit nenewtonskou tekutinu, ale vyžadovalo to jiné poměry. Musela jsem opravdu snížit množství vody. Na 2 1/4 šálku marantové mouky jsem přidala pouze 2/3 šálku vody a vytvořila tak náš recept na oobleck z marantové mouky. Výsledný oobleck měl také trochu jiné vlastnosti než náš běžný oobleck. Opravdu reagoval na tlak. Což znamená, že se velmi snadno stal hrudkovitým a tvrdým. Dokonce i když „tekl“, když jsme uvolnili tlak, vytvářel při pádu hrudky a hrudky. Daleko více než náš recept na oobleck z kukuřičného škrobu.

Tapioková mouka

Klikněte sem a podívejte se na náš oobleck z tapiokové mouky podrobně. Tapioková mouka je opět známá také jako tapiokový škrob. Měl podobné výsledky jako Arrowroot. Opět jsme museli změnit poměry a vytvořit jiný recept. Použili jsme 2 1/4 šálku mouky Arrowroot a 1 šálek vody. Tapiková mouka Oobleck měla také některé zajímavé vlastnosti. Když ztuhl, byl velmi tvrdý. Když jsem se snažila trochu nabrat, zlomila jsem si nehet. Pod tlakem a v tuhém stavu působí téměř suchým a drobivým dojmem, ale po uvolnění tlaku stále tekl.

Bramborový škrob

Klikněte sem a podívejte se na náš Oobleck z bramborového škrobu podrobně. Tentokrát se nám podařilo úspěšně vyrobit oobleck z bramborového škrobu za použití našeho standardního poměru – 2 šálky bramborového škrobu na 1 šálek vody. Vznikl nádherný oobleck, ale byl tu nápadný rozdíl. Oobleck z bramborového škrobu je neuvěřitelně hedvábný a hladký. Chybí mu lepkavá, hrudkovitá konzistence jako u jiných receptů. Je velmi luxusní na hraní a upřímně řečeno je velmi těžké si s ním přestat hrát. Jeho textura je prostě neuvěřitelná.

Závěr našeho zkoumání receptů na oobleck

Když jde o výrobu ooblecku, existuje skutečně mnoho možností složení receptů. Měli jsme však jeden výsledek, který mě překvapil. Můj původní výzkum ukázal, že pšeničná mouka má podobné vlastnosti jako kukuřičný škrob, mouka z maranty, tapioková mouka a bramborový škrob. Naše hypotéza tedy zněla, že mouka poskytne podobný výsledek jako naše ostatní „mouky“. Ale nestalo se tak. Jednoduše vytvořila pastu.

Po shlédnutí našich výsledků jsem však provedl další průzkum (z pohledu vaření to může být podobné, ale z pohledu vědy jsou zde samozřejmě rozdíly!) a domnívám se, že marketing a značení/názvy mohou být tím, kde se zde věci zamotaly. Obilná mouka se mele a škrob je součástí mouky, ale jinými procesy lze získat čistý škrob. Čistý škrob interaguje s vodou jinak (proto ta naše nenewtonská tekutina) než mouka. Ačkoli tedy byly naše sáčky označeny jako Arrowroot flour a Tapioca Flour, domnívám se, že se skutečně jedná o čisté škroby.

Jak vyrobit oobleck bez kukuřičného škrobu

Na základě naší studie tedy platí, že pokud chcete vyrobit oobleck bez kukuřičného škrobu, máte několik schůdných možností ingrediencí pro svůj recept na oobleck. Můžete použít dětský prášek (typ na bázi kukuřičného škrobu), tapiokovou mouku (škrob), mouku ze šípků (škrob) nebo bramborový škrob.

Jaký je nejlepší recept na oobleck?

Bez nejmenších pochybností se nic nepřiblížilo receptu na oobleck z bramborového škrobu. Textura je hedvábně luxusní, a přesto má fascinující nenewtonovské fluidní vlastnosti, které u ooblecku milujeme. Tato kombinace si přímo říká o to, abyste si s ní hráli, a vytváří neodolatelnou hmotu, do které si každý bude chtít sáhnout.

Je Oobleck toxický? Můžete ho jíst?

Oobleck rozhodně není toxický. Ve všech receptech, které jsme testovali, jsme použili ingredience ze spíže (s výjimkou dětského pudru), a jako takový je chuťově bezpečný a technicky vzato ho můžete jíst, ale proč byste to měli chtít? To opravdu nevím. Ale pokud si váš prcek hraje a olizuje si prstíky, nemusíte se bát.

Rady pro použití, skladování a likvidaci Ooblecku

Jen připomínáme, že Oobleck je suspenze, což znamená, že molekuly se oddělí od kapaliny, jak sedí, a spadnou na dno nádoby (přičemž kapalina plave nahoře). Před hraním ho můžete znovu promíchat.

Pokud si chcete oobleck uložit na nějaký den, ujistěte se, že je uložen ve vzduchotěsné nádobě.

Podobně jako sliz a jiné smyslové předměty pro ruce nedoporučuji uchovávat je po dlouhou dobu. Zvláště pokud si s nimi hraje více dětí. Tato média jsou skvělou živnou půdou pro bakterie a další nešvary. Takže je vyrobte, pohrajte si s nimi a vyhoďte je. Pak jednoduše vyrobte novou dávku, až si budete chtít příště hrát. Bezpečnost je vždy na prvním místě a pokud jde o tyto levné smyslové zážitky, dávám přednost opatrnosti. Zvlášť když jsou tak rychlé a snadné na výrobu.

Jak se z roztoku odpařuje voda, vysychá a nakonec se vrátí do formy prášku. To je vlastně opravdu dobrá informace, která pomůže s úklidem! Jednoduše ho nech vyschnout a zametej ho.

Nebo pokud si chceš s oobleckem znovu hrát, jednoduše přidej vodu.

Pokud oobleck likviduješ, seškrábni ho do koše. Nesplachujte ho celý do kanalizace. Skončilo by to velkým účtem za vodovodní potrubí. Kousky, které se dostanou do kanalizace, určitě spláchněte velkým množstvím vody.

Pamatujte, že oobleck není toxický a je chuťově nezávadný. Nicméně si opravdu nemyslím, že by chutnal moc dobře!“

Učební centrum z hobleku

Učební centra z hobleku mohou být úžasným projektem ve třídě! Vyvinuli jsme zábavný projekt Jak vyrobit Oobleck Break Out Box inspirovaný tímto vyšetřováním Oobleck Science Fair. Díky němu budou vaši studenti pracovat ve dvojicích nebo malých skupinách, využívat své schopnosti kritického myšlení a zkoumat vlastnosti Ooblecku. Součástí tohoto zábavného smyslově vědeckého projektu jsou pracovní listy pro váš příští vědecký experiment nebo aktivitu ve vědeckém centru.

Šťastný ooblecking!

VÍCE VĚDECKÝCH PROJEKTŮ A NÁPADŮ