Ultimate Oobleck Science Fair Project

L’oobleck est une substance fascinante qui fait un choix exceptionnel pour un projet de foire scientifique, surtout si l’on considère qu’il y a tant de variations de recettes à explorer. Dans ce projet de foire scientifique, nous testons un certain nombre d’ingrédients et de recettes pour voir lequel fait le meilleur oobleck, et vous serez surpris par nos résultats !

Projet de foire scientifique sur l’oobleck

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Nous aimons un bon projet de foire scientifique. Cela fait une grande expérience d’apprentissage où nous pouvons plonger en profondeur et explorer certains principes scientifiques fascinants. L’oobleck est l’une de nos choses préférées à étudier en ce moment. Nous avons déjà fait deux enquêtes scientifiques vraiment amusantes en utilisant l’oobleck.

1 – Nous avons créé une recette d’oobleck qui change de couleur.

2 – Nous avons créé une recette d’oobleck qui brille dans le noir avec deux types de brillance.

Cette fois, nous avons décidé de revenir aux bases et d’examiner notre recette d’oobleck. Notre objectif est de voir quels autres ingrédients fonctionneront dans la création d’un fluide non-newtonien et de juger les propriétés de chacun d’eux pour voir si un ingrédient est supérieur et donnerait la recette d’oobleck parfaite.

Pour ce faire, nous devions appliquer la méthode scientifique.

Pour cette enquête, nous avons deux variables, le liquide et le solide. Nous avons décidé de garder notre liquide identique et d’utiliser de l’eau (avec du colorant alimentaire pour pouvoir garder la trace de quel oobleck a été fait avec quel ingrédient) pour chaque lot. Nous avons déjà exploré la réalisation de recettes d’oobleck avec un liquide autre que l’eau ordinaire dans nos deux enquêtes précédentes.

La variable que nous changeons (et que nous étudions dans ce projet) est le solide. Notre plan était de commencer avec la même recette de ratio 2:1 et de modifier selon les besoins pour créer un fluide non-newtonien (si possible). Ensuite, nous explorerions et testerions chaque lot pour voir comment les propriétés de chacun varient.

Mais avant de nous plonger dans l’expérience, nous devons d’abord comprendre la science de l’Oobleck, également connu sous le nom de boue magique, goop, oobleck slime, et bien sûr pour nos gens à l’esprit scientifique, un Fluide non-Newtonien.

Fluides non-newtoniens

Comprendre la loi de la viscosité de Newton

Isaac Newton avait un certain nombre de théories autour de la dynamique des fluides. Avec l’oobleck, nous avons un fluide non newtonien parce qu’il ne suit pas la loi de la viscosité de Newton qui stipule : la contrainte de cisaillement entre les couches adjacentes de fluide est proportionnelle à la valeur négative du gradient de vitesse entre les deux couches.

Bien, je suis sûr que cela rend tout aussi clair que notre boue magique.

Donc, creusons un peu cette science et voyons si nous pouvons lui donner un sens. Ce sont des choses importantes si vous présentez un projet de foire scientifique !

Le comportement d’un fluide lorsqu’il s’écoule est affecté par deux propriétés clés du fluide : la densité et la viscosité.

DENSITÉ

La densité est la masse d’un objet divisée par son volume. C’est la raison pour laquelle la glace flotte dans votre boisson, la glace est moins dense que votre boisson. Ou pourquoi l’huile flotte sur l’eau. Là encore, l’huile est moins dense que l’eau. Les fluides légers flottent sur les fluides plus lourds. Nous avons testé cela dans notre expérience des couches de sucettes.

Viscosité

La viscosité est le niveau de résistance d’un fluide lorsqu’il coule. Pensez à la façon dont l’eau coule par rapport à la mélasse. La mélasse a une viscosité beaucoup plus élevée. Une expérience simple pour démontrer la viscosité consiste à comparer l’écoulement d’une eau propre à celui d’une eau remplie de saletés (alias boue). La boue a une viscosité beaucoup plus élevée que l’eau propre.

Donc, lorsque nous examinons la loi de Newton sur la viscosité, nous discutons de la façon dont les fluides réagissent en raison de la friction créée entre les molécules lors de l’écoulement. S’il y a beaucoup de friction, c’est un liquide plus épais et il a une viscosité plus élevée.

Donc les fluides newtoniens suivent cette loi de la viscosité et s’écoulent de façon prévisible.

Puis il y a notre cher Oobleck, un fluide non-newtonien, qui brise toutes les règles que Sir Isaac Newton a si soigneusement élaborées et proposées.

États de la matière – L’Oobleck est-il un solide ou un liquide ?

Si vous avez déjà joué avec de l’oobleck, vous savez qu’il ne se comporte pas du tout comme on pourrait s’y attendre. Lorsque vous appliquez une force à l’oobleck, il devient un solide. Vous pouvez marcher dessus, ou le modeler comme de la pâte à modeler, tant que vous maintenez la force. En fait, il devient tellement solide et dur que je me suis cassé un ongle de doigt sur de l’oobleck en faisant cette enquête !

Mais ensuite, quelque chose d’un peu magique se produit. Dès que vous relâchez la force et la pression, elle se transforme en un liquide fluide. Si vous marchez dessus et que vous vous arrêtez, vous coulez. Si vous l’écrasez comme de la pâte à modeler et que vous détendez votre main, il s’écoulera entre vos doigts.

Ce phénomène est appelé « épaississement par cisaillement » et il se produit dans les matériaux constitués de particules solides microscopiques en suspension dans un fluide. L’oobleck est donc une suspension. Les molécules solides ne se dissolvent pas dans le liquide, elles sont simplement en suspension. Lorsque vous fabriquez de l’oobleck, vous verrez qu’il se sépare rapidement. Les molécules en suspension se déposent au fond et le liquide monte vers le haut du récipient. Vous voulez en savoir plus sur l’étude de l’épaississement par cisaillement ? Consultez cet article.

Conseil de pro ! Si vous avez des enfants qui ont besoin d’exercices de renforcement des doigts, donnez-leur un lot d’oobleck avec quelques objets cachés dedans. Cela leur donnera un excellent entraînement des doigts ! C’est également un excellent moyen de travailler les doigts « doux », car plus vous poussez fort, plus l’oobleck devient solide. Les doigts doux et la pression sont la clé pour travailler votre chemin à travers l’oobleck.

Comment l’oobleck a-t-il obtenu son nom ?

Bien que ce fluide non newtonien porte de nombreux noms, notamment boue magique, goo, goop, ou le nom le plus courant est Oobleck ou Oobleck Slime. Mais d’où vient le terme « oobleck » ? En fait, il a été créé par nul autre que le Dr Seuss.

En 1949, il y avait un livre intitulé Bartholomew et l’Oobleck. C’est l’histoire d’un roi qui s’ennuyait du temps qu’il faisait et qui a demandé à son équipe de magiciens de créer quelque chose de nouveau pour le divertir. Le résultat fut cette substance gluante, gluante et collante qui tombait du ciel sur les villageois sans méfiance. Une substance qui avait beaucoup de propriétés en commun avec notre bien-aimé fluide non-newtonien. Ce n’était peut-être pas intentionnel, mais c’est une histoire fantastique de la façon dont cette substance magique a obtenu son nom.

Alors, maintenant que nous en savons un peu plus sur l’histoire de l’Oobleck et sur son fonctionnement, il est temps de passer à la science !

Méthode scientifique de l’Oobleck

Notre objectif avec cette étude était d’explorer différentes variations de recettes d’oobleck pour voir ce qui fonctionne et s’il y avait une différence dans l’oobleck obtenu. Et nous avons été vraiment surpris par les résultats ! Notre hypothèse était que la poudre pour bébé et la fécule de pomme de terre feraient de l’oobleck, nous n’étions pas sûrs que les autres fonctionneraient, mais nous avons prédit que si une « farine » fonctionnait, elles fonctionneraient toutes et qu’il y aurait peu de différence dans les propriétés des ooblecks résultants.

Nous avons gardé notre procédure assez simple, nous avons fait BEAUCOUP d’oobleck et joué avec BEAUCOUP d’oobleck.

Pour cette enquête, nous avons deux variables, le liquide et le solide. Nous avons décidé de garder notre liquide le même et d’utiliser de l’eau (avec du colorant alimentaire) pour chaque lot. Cela en fait notre variable contrôlée. Nous avons utilisé du colorant alimentaire pour ne pas être confus sur l’ingrédient avec lequel chaque oobleck a été fait.

Notre variable indépendante, ou celle que nous changeons, est le solide. Notre plan était de commencer avec la même recette de ratio 2:1 (2 tasses de solide, 1 tasse d’eau) et de modifier au besoin pour créer un fluide non newtonien (si possible). Ensuite, nous explorerions et testerions chaque lot pour voir comment les propriétés de chacun varient.

Nos résultats seraient mesurés en fonction d’un résultat réussi de Fluide non-Newtonien (solide sous pression, liquide sans pression). Nous ferions également quelques observations pour voir s’il y a des variations dans les propriétés de l’oobleck lorsqu’il est fait avec différents solides.

Les solides que nous avons testés sont :

Fécule de maïs
Poudre pour bébé (base d’amidon de maïs, pas de talc)
Farine (à cuire)
Bicarbonate de soude
Farine d’arrow-root (amidon)
Farine de tapioca (amidon)
Fécule de pomme de terre

Résultats des tests des ingrédients de la recette d’oobleck

Voyez notre vidéo comparant toutes les différentes recettes qui ont créé l’oobleck !

Fécule de maïs

C’est l’ingrédient de recette standard pour l’oobleck que nous avons toujours utilisé dans le passé. Il était utilisé comme notre recette de base à laquelle toutes les autres recettes étaient comparées. Vous pouvez obtenir plus de détails sur notre oobleck de fécule de maïs ici.

Poudre pour bébé

Cliquez ici pour voir notre oobleck de poudre pour bébé en détail. Nous avons découvert que la poudre pour bébé produisait un oobleck très similaire à notre amidon de maïs ordinaire. Il existe deux types de poudre pour bébé – l’un utilise du talc et l’autre de l’amidon de maïs. Le talc n’est plus utilisé aussi souvent aujourd’hui en raison de certains problèmes de santé découverts avec ce produit. Si vous tentez cette expérience, vérifiez si votre poudre pour bébé est à base d’amidon de maïs. Si c’est le cas, elle produira un oobleck comparable à notre recette d’oobleck habituelle. Celle-ci sent juste les fesses d’un bébé.

Farine

Pour ce test, nous avons utilisé de la farine à cuire ordinaire faite à partir de blé. Et ça n’a pas marché. Il n’y a pas eu d’action non-newtonienne du tout. Je suis en fait surpris par ce résultat (en raison de nos autres résultats) et j’ai dû aller faire plus de recherches pour comprendre ce résultat. Plus à ce sujet dans un moment dans notre conclusion et nos résultats.

Bicarbonate de soude

Utiliser du bicarbonate de soude pour faire de l’oobleck à la place de l’amidon de maïs n’a pas fonctionné. Il s’est simplement transformé en une pâte. Cependant, si vous voulez utiliser du bicarbonate de soude dans une expérience fascinante d’oobleck, consultez notre oobleck à changement de couleur.

Ou nous avons une autre expérience amusante d’oobleck à changement de couleur utilisant des pigments thermochromatiques ici. Ce projet va vraiment chauffer vos investigations sur l’Oobleck !

Farine d’arrowroot

Cliquez ici pour voir notre Oobleck de farine d’arrowroot en détail. La farine d’arrowroot est également connue sous le nom d’amidon d’arrowroot. C’est un résultat intéressant. J’ai pu faire un fluide non-newtonien, mais cela a nécessité des ratios différents. J’ai dû vraiment diminuer l’eau. Pour 2 1/4 tasses de farine d’arrowroot, j’ai ajouté seulement 2/3 de tasse d’eau pour créer notre recette d’oobleck à la farine d’arrowroot. L’oobleck obtenu présentait également des propriétés légèrement différentes de notre oobleck ordinaire. Il a VRAIMENT réagi à la pression. Ce qui signifie qu’il est devenu très facilement grumeleux et dur. Même lorsqu’il  » coulait « , lorsque nous relâchions la pression, il formait des grumeaux et des mottes en tombant. Bien plus que notre recette d’oobleck à la fécule de maïs.

Farine de tapioca

Cliquez ici pour voir notre oobleck à la farine de tapioca en détail. Encore une fois, la farine de tapioca est également connue sous le nom de fécule de tapioca. Elle a donné des résultats similaires à ceux de l’arrowroot. Une fois encore, nous avons dû modifier nos ratios et créer une recette différente. Nous avons utilisé 2 1/4 tasses de farine d’arrowroot et 1 tasse d’eau. L’oobleck de farine de tapicoca a également des propriétés intéressantes. Il devient très dur lorsqu’il est solide. J’ai même cassé un ongle en essayant d’en ramasser un peu. Il semble presque sec et friable lorsqu’il est sous pression et solide, mais lorsque la pression a été relâchée, il a quand même coulé.

Fécule de pomme de terre

Cliquez ici pour voir notre Oobleck de fécule de pomme de terre en détail. Cette fois, nous avons réussi à faire de l’oobleck à partir de la fécule de pomme de terre en utilisant notre ratio standard – 2 tasses de fécule de pomme de terre pour 1 tasse d’eau. Cela a donné un merveilleux oobleck, mais il y avait une différence frappante. L’oobleck de fécule de pomme de terre est incroyablement soyeux et lisse. Il n’a pas l’aspect collant et gluant des autres recettes. C’est très luxueux de jouer avec, et honnêtement très difficile d’arrêter de jouer avec. La texture est tout simplement incroyable.

Notre enquête sur la recette d’oobleck Conclusion

Quand il s’agit de faire de l’oobleck, il y a en fait de nombreuses options d’ingrédients de recette. Nous avons cependant eu un résultat qui m’a surpris. Mes recherches initiales ont montré que la farine de blé a des propriétés similaires à celles de la fécule de maïs, de la farine d’arrowroot, de la farine de tapioca et de la fécule de pomme de terre. Notre hypothèse était donc que la farine donnerait un résultat similaire à nos autres « farines ». Mais ce n’est pas le cas. Elle a simplement formé une pâte.

Cependant, après avoir vu nos résultats, j’ai fait plus de recherches (cela peut être similaire du point de vue de la cuisine mais évidemment du point de vue de la science, il y a des différences !) et je crois que le marketing et la marque/le nom peuvent être là où les choses se sont embrouillées ici. La farine de céréales est moulue et l’amidon fait partie de la farine, mais d’autres procédés permettent d’extraire l’amidon pur. L’amidon pur interagit différemment avec l’eau (d’où notre fluide non newtonien) que la farine. Donc, bien que nos sacs aient été étiquetés comme étant de la farine d’arrow-root et de la farine de tapioca, je crois qu’ils sont vraiment des amidons purs.

Comment faire de l’oobleck sans fécule de maïs

Donc, sur la base de notre étude, si vous voulez faire de l’oobleck sans fécule de maïs, vous avez quelques options d’ingrédients viables pour votre recette d’oobleck. Vous pouvez utiliser de la poudre pour bébé (le type avec une base d’amidon de maïs), de la farine de tapioca (amidon), de la farine d’arrowroot (amidon) ou de la fécule de pomme de terre.

Quelle est la meilleure recette d’oobleck ?

Sans le moindre doute, rien ne s’est approché de la recette d’oobleck à la fécule de pomme de terre. La texture est soyeuse et luxueuse, tout en conservant les fascinantes propriétés de fluides non-newtoniens que nous aimons dans l’Oobleck. Cette combinaison ne demande qu’à être jouée, créant une substance irrésistible dans laquelle tout le monde voudra mettre les doigts.

L’oobleck est-il toxique ? Peut-on le manger ?

L’oobleck n’est absolument pas toxique. Dans toutes les recettes que nous avons testées, nous avons utilisé des ingrédients du garde-manger (à l’exception du talc pour bébé), et en tant que tel est sans danger pour le goût et techniquement, vous pourriez le manger, mais pourquoi le voudriez-vous ? Je ne sais vraiment pas. Mais si votre petit joue et se lèche les doigts, vous n’avez pas à vous inquiéter.

Conseils pour l’utilisation, le stockage et l’élimination de l’Oobleck

Juste un rappel que l’Oobleck est une suspension, ce qui signifie que les molécules se sépareront du liquide en s’asseyant et tomberont au fond du récipient (avec le liquide flottant sur le dessus). Vous pouvez simplement le mélanger à nouveau avant de jouer.

Si vous voulez garder votre oobleck pour un jour ou deux, assurez-vous qu’il est conservé dans un récipient hermétique.

Similaire au slime et à d’autres articles sensoriels pour les mains, je ne recommande pas de les conserver pendant de longues périodes. Surtout si vous avez plusieurs enfants qui jouent avec. Ces supports sont de grands terrains de reproduction pour les bactéries et autres méchancetés. Alors faites-le, jouez avec, et jetez-le. Il suffit ensuite de refaire une nouvelle fournée la prochaine fois que vous voulez jouer. La sécurité passe toujours en premier et je préfère pécher par excès de prudence lorsqu’il s’agit de ces expériences sensorielles peu coûteuses. Surtout quand elles sont si rapides et si faciles à faire.

A mesure que l’eau s’évapore de la solution, elle s’assèche et finit par reprendre sa forme de poudre. C’est en fait une très bonne information à connaître pour aider au nettoyage ! Il suffit de le laisser sécher et de le balayer.

Ou si vous voulez jouer à nouveau avec votre oobleck, il suffit d’ajouter de l’eau.

Lorsque vous jetez l’oobleck, raclez-le dans la poubelle. Ne le lavez pas entièrement dans l’égout. Vous vous retrouveriez avec une grosse facture de plomberie. Les morceaux qui vont dans l’égout, assurez-vous qu’ils sont rincés avec beaucoup d’eau.

N’oubliez pas que l’oobleck est non toxique et sans danger pour le goût. Cependant, je ne pense vraiment pas qu’il aurait très bon goût !

Centre d’apprentissage de l’oobleck

Les centres d’apprentissage de l’oobleck peuvent être un projet de classe incroyable ! Nous avons développé un projet amusant Comment faire de l’Oobleck Break Out Box inspiré par cette enquête de la foire scientifique Oobleck. Vos élèves travailleront par deux ou en petits groupes, en utilisant leur esprit critique et en explorant les propriétés de l’Oobleck. Les feuilles de travail sont incluses dans ce projet amusant de science sensorielle pour votre prochaine expérience scientifique ou activité de centre de science.

Happy ooblecking !

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