Ultimate Oobleck Science Fair Project

Oobleck è una sostanza affascinante che costituisce una scelta eccezionale per un progetto di fiera della scienza, soprattutto se si considera che ci sono così tante varianti di ricette da esplorare. In questo progetto di fiera della scienza testiamo una serie di ingredienti e ricette per vedere quale fa il miglior oobleck, e sarete sorpresi dai nostri risultati!

Oobleck Science Fair Project

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Abbiamo un buon progetto di fiera della scienza. È una grande esperienza di apprendimento dove possiamo immergerci in profondità ed esplorare alcuni affascinanti principi scientifici. Oobleck è una delle nostre cose preferite da studiare al momento. Abbiamo già fatto due indagini scientifiche molto divertenti usando l’oobleck.

1 – Abbiamo creato una ricetta di oobleck che cambia colore.

2 – Abbiamo creato una ricetta di oobleck che brilla al buio con due tipi di bagliore.

Questa volta abbiamo deciso di tornare alle basi ed esaminare la nostra ricetta oobleck. Il nostro obiettivo è quello di vedere quali altri ingredienti funzioneranno nella creazione di un fluido non newtoniano e giudicare le proprietà di ciascuno per vedere se un ingrediente è superiore e risulterebbe nella ricetta dell’oobleck perfetto.

Per fare questo, abbiamo dovuto applicare il metodo scientifico.

Per questa indagine abbiamo due variabili, il liquido e il solido. Abbiamo deciso di mantenere lo stesso liquido e di usare l’acqua (con coloranti alimentari in modo da poter tenere traccia di quale oobleck è stato fatto con quale ingrediente) per ogni lotto. Abbiamo già esplorato la realizzazione di ricette di oobleck con liquidi diversi dalla semplice acqua nelle nostre due indagini precedenti.

La variabile che stiamo cambiando (e studiando in questo progetto) è il solido. Il nostro piano era quello di iniziare con la stessa ricetta con rapporto 2:1 e modificare come necessario per creare un fluido non newtoniano (se possibile). Poi avremmo esplorato e testato ogni lotto per vedere come variavano le proprietà di ognuno di essi.

Ma prima di tuffarci nell’esperimento, prima abbiamo bisogno di capire la scienza di Oobleck, noto anche come fango magico, goop, melma oobleck, e naturalmente per i nostri scienziati, un fluido non newtoniano.

Fluidi non newtoniani

Capire la legge della viscosità di Newton

Isaac Newton aveva una serie di teorie sulla dinamica dei fluidi. Con l’oobleck abbiamo un fluido non newtoniano perché non segue la Legge di Viscosità di Newton che afferma: lo sforzo di taglio tra strati adiacenti di fluido è proporzionale al valore negativo del gradiente di velocità tra i due strati.

Bene, sono sicuro che questo rende tutto chiaro come il nostro fango magico.

Quindi scaviamo un po’ in questa scienza e vediamo se possiamo darle un senso. Questa è roba importante se stai presentando un progetto per una fiera della scienza!

Il comportamento di un fluido mentre scorre è influenzato da due proprietà chiave del fluido: densità e viscosità.

DENSITÀ

La densità è la massa di un oggetto divisa per il suo volume. È la ragione per cui il ghiaccio galleggia nella vostra bevanda, il ghiaccio è meno denso della vostra bevanda. O perché l’olio galleggia sull’acqua. Anche in questo caso l’olio è meno denso dell’acqua. I fluidi più leggeri galleggeranno su quelli più pesanti. Lo abbiamo provato nel nostro esperimento degli strati di lecca-lecca.

VISCOSITÀ

La viscosità è il livello di resistenza di un fluido quando scorre. Pensa a come scorre l’acqua rispetto alla melassa. La melassa ha una viscosità molto più alta. Un semplice esperimento per dimostrare la viscosità è confrontare come scorre l’acqua pulita rispetto all’acqua piena di sporcizia (alias fango). Il fango ha una viscosità molto più alta dell’acqua pulita.

Quindi, quando guardiamo la legge di Newton sulla viscosità, stiamo discutendo come i fluidi reagiscono a causa dell’attrito creato tra le molecole quando scorrono. Se c’è molto attrito, è un liquido più denso e ha una maggiore viscosità.

Quindi i fluidi newtoniani seguono questa legge di viscosità e scorrono in modo prevedibile.

Poi c’è il nostro amato Oobleck, un fluido non newtoniano, che rompe tutte le regole che Sir Isaac Newton ha così attentamente creato e proposto.

Stati della materia – Oobleck è un solido o un liquido?

Se hai mai giocato con l’oobleck sai che non si comporta affatto come ti aspetteresti. Quando si applica forza all’oobleck, diventa un solido. Si può effettivamente camminare su di esso, o modellarlo come la pasta da gioco, fino a quando si mantiene la forza. In effetti diventa così solido e duro che mi sono rotto un’unghia sull’oobleck mentre facevo questa indagine!

Ma poi succede qualcosa di magico. Non appena si rilascia la forza e la pressione, si trasforma in un liquido che scorre. Se ci state camminando sopra e vi fermate, affonderete. Se lo stai schiacciando come una pasta da gioco e rilassi la mano, scorrerà tra le tue dita.

Questo fenomeno è chiamato “addensamento da taglio” e si verifica in materiali costituiti da microscopiche particelle solide sospese in un fluido. Oobleck è quindi una sospensione. Le molecole solide non si dissolvono nel liquido, sono semplicemente sospese. Quando fai l’oobleck vedrai che si separa rapidamente. Le molecole sospese si depositano sul fondo e il liquido sale verso la parte superiore del contenitore. Vuoi saperne di più sullo studio dell’addensamento per taglio? Guarda questo articolo.

Pro Tip! Se hai dei bambini che hanno bisogno di esercizi per rafforzare le dita, dai loro una partita di oobleck con alcuni oggetti nascosti dentro. Darà loro un grande allenamento per le dita! È anche un ottimo modo per lavorare su dita “delicate”, perché più si spinge, più l’oobleck diventa solido. Dita delicate e pressione sono la chiave per lavorare attraverso Oobleck.

Come si chiama Oobleck?

Anche se questo fluido non newtoniano ha molti nomi, tra cui fango magico, goo, goop, o il nome più comune è Oobleck o Oobleck Slime. Ma da dove viene il termine “oobleck”? In realtà è stato creato nientemeno che dal Dr. Seuss.

Nel 1949 c’era un libro chiamato Bartolomeo e il porridge. È la storia di un re che era annoiato dal tempo e chiese alla sua squadra di maghi di creare qualcosa di nuovo per intrattenerlo. Il risultato fu questa sostanza gommosa, sciatta e appiccicosa che pioveva dal cielo sugli ignari abitanti del villaggio. Una sostanza che aveva molte proprietà in comune con il nostro amato fluido non newtoniano. Potrebbe non essere stato intenzionale, ma è una storia fantastica di come questa magica sostanza abbia ottenuto il suo nome.

Così ora sappiamo un po’ della storia di Oobleck e come funziona Oobleck, è tempo di un po’ di scienza!

Metodo scientifico Oobleck

Il nostro obiettivo con questo studio era quello di esplorare diverse varianti di ricette per l’oobleck per vedere cosa funziona e se c’era una differenza nell’oobleck risultante. E siamo rimasti davvero sorpresi dai risultati! La nostra ipotesi era che il Baby Powder e la fecola di patate avrebbero fatto l’oobleck, non eravamo sicuri che gli altri avrebbero funzionato, ma abbiamo previsto che se una “farina” funzionava, avrebbero funzionato tutte e che ci sarebbe stata poca differenza nelle proprietà degli ooblecks risultanti.

Abbiamo mantenuto la nostra procedura abbastanza semplice, abbiamo fatto un sacco di oobleck e giocato con un sacco di oobleck.

Per questa indagine abbiamo due variabili, il liquido e il solido. Abbiamo deciso di mantenere lo stesso liquido e di usare acqua (con colorante alimentare) per ogni lotto. Questo lo rende la nostra variabile controllata. Abbiamo usato il colorante alimentare in modo da non confonderci su quale ingrediente fosse fatto ogni oobleck.

La nostra variabile indipendente, o quella che stiamo cambiando, è il solido. Il nostro piano era quello di iniziare con la stessa ricetta con rapporto 2:1 (2 tazze di solido, 1 tazza di acqua) e modificare come necessario per creare un fluido non newtoniano (se possibile). Poi avremmo esplorato e testato ogni lotto per vedere come variavano le proprietà di ognuno.

I nostri risultati sarebbero stati misurati in base al risultato di un fluido non newtoniano di successo (solido sotto pressione, liquido senza pressione). Faremmo anche alcune osservazioni per vedere se c’è qualche variazione nelle proprietà dell’oobleck quando fatto con diversi solidi.

I solidi che abbiamo testato erano:

Amido di mais
Polvere per bambini (base di amido di mais, non talco)
Farina (da forno)
Baking Soda
Farina di arrowroot (amido)
Farina di tapioca (amido)
Fecola di patate

Risultati dei test sugli ingredienti delle ricette Oobleck

Guarda il nostro video che confronta tutte le diverse ricette che hanno creato l’oobleck!

Amido di mais

Questo è l’ingrediente standard della ricetta dell’oobleck che abbiamo sempre usato in passato. È stato usato come la nostra ricetta di base a cui tutte le altre ricette sono state paragonate. Puoi avere maggiori dettagli sul nostro oobleck all’amido di mais qui.

Baby Powder

Clicca qui per uno sguardo al nostro Baby Powder Oobleck in dettaglio. Abbiamo scoperto che il borotalco produce un oobleck molto simile al nostro normale amido di mais. Ci sono due tipi di borotalco – uno usa il talco e l’altro l’amido di mais. Il talco non è usato spesso ora a causa di alcuni problemi di salute scoperti con esso. Se provate questo esperimento, controllate se il vostro borotalco è a base di amido di mais. Se lo è, renderà l’oobleck paragonabile alla nostra ricetta regolare di oobleck. Questo ha solo l’odore del sedere di un bambino.

Farina

Per questo test abbiamo usato la normale farina da forno di grano. E non ha funzionato. Non c’è stata alcuna azione non newtoniana. Sono davvero sorpreso di questo (a causa dei nostri altri risultati) e sono dovuto andare a fare più ricerche per capire questo risultato. Più su questo tra un momento nelle nostre conclusioni e risultati.

Bicarbonato di sodio

Utilizzare il bicarbonato di sodio per fare oobleck al posto dell’amido di mais non ha funzionato. È diventato semplicemente una pasta. Comunque, se vuoi usare il bicarbonato di sodio in un affascinante esperimento con l’oobleck, guarda il nostro oobleck che cambia colore.

Oppure abbiamo un altro divertente esperimento con l’oobleck che cambia colore usando pigmenti termocromatici qui. Questo progetto riscalderà davvero le vostre indagini sull’Oobleck!

Farina di radice di freccia

Clicca qui per uno sguardo al nostro Oobleck di farina di radice di freccia in dettaglio. La farina di arrowroot è anche conosciuta come amido di arrowroot. Questo è stato un risultato interessante. Sono stato in grado di fare un fluido non newtoniano, ma ha richiesto rapporti diversi. Ho dovuto diminuire molto l’acqua. Per 2 1/4 di tazza di farina di arrowroot, ho aggiunto solo 2/3 di tazza di acqua per creare la nostra ricetta di farina di arrowroot oobleck. L’oobleck risultante aveva alcune proprietà leggermente diverse dal nostro oobleck regolare. Rispondeva DAVVERO alla pressione. Il che significa che è diventato grumoso e duro molto facilmente. Anche quando “scorreva”, quando abbiamo rilasciato la pressione, formava grumi e grumi mentre cadeva. Molto più della nostra ricetta dell’oobleck di amido di mais.

Farina di tapioca

Clicca qui per uno sguardo al nostro Oobleck di farina di tapioca in dettaglio. Di nuovo, la farina di tapioca è anche conosciuta come amido di tapioca. Ha avuto risultati simili alla Arrowroot. Ancora una volta abbiamo dovuto cambiare i nostri rapporti e creare una ricetta diversa. Abbiamo usato 2 1/4 di tazza di farina di arrowroot e 1 tazza di acqua. Anche l’Oobleck di farina di tapicoca aveva alcune proprietà interessanti. È diventato molto duro quando è solido. In realtà ho rotto un’unghia mentre cercavo di raccoglierne un po’. Sembra quasi secco e friabile quando è sotto pressione e solido, ma quando la pressione è stata rilasciata è ancora fluido.

Fecola di patate

Clicca qui per uno sguardo al nostro Potato Starch Oobleck in dettaglio. Questa volta siamo stati in grado di fare con successo l’oobleck dalla fecola di patate usando il nostro rapporto standard – 2 tazze di fecola di patate per 1 tazza di acqua. Ha fatto un meraviglioso oobleck, ma c’era una differenza sorprendente. L’oobleck di fecola di patate è incredibilmente setoso e liscio. Manca l’appiccicosità delle altre ricette. È molto lussuoso per giocare, e onestamente è molto difficile smettere di giocarci. La consistenza è semplicemente incredibile.

La nostra conclusione dell’indagine sulla ricetta dell’oobleck

Quando si tratta di fare l’oobleck ci sono effettivamente molte opzioni di ingredienti per la ricetta. Abbiamo avuto un risultato che mi ha sorpreso. La mia ricerca iniziale ha mostrato che la farina di grano ha proprietà simili all’amido di mais, alla farina di arrowroot, alla farina di tapioca e alla fecola di patate. Quindi la nostra ipotesi era che la farina avrebbe dato un risultato simile alle nostre altre “farine”. Ma non è stato così. Ha semplicemente formato una pasta.

Tuttavia, dopo aver visto i nostri risultati ho fatto altre ricerche (possono essere simili dal punto di vista culinario, ma ovviamente dal punto di vista scientifico ci sono differenze! La farina di grano viene macinata e l’amido fa parte della farina, ma attraverso altri processi è possibile estrarre l’amido puro. L’amido puro interagisce con l’acqua in modo diverso (da qui il nostro fluido non newtoniano) rispetto alla farina. Quindi, anche se i nostri sacchetti sono stati etichettati come farina di radice di freccia e farina di tapioca, credo che siano veramente amidi puri.

Come fare Oobleck senza amido di mais

Quindi, sulla base del nostro studio, se volete fare oobleck senza amido di mais avete alcune opzioni di ingredienti possibili per la vostra ricetta oobleck. Puoi usare il Baby Powder (il tipo a base di amido di mais), la farina di tapioca (amido), la farina di arrowroot (amido) o la fecola di patate.

Qual è la migliore ricetta di oobleck?

Senza alcun dubbio, niente si avvicina alla ricetta dell’oobleck di fecola di patate. La consistenza è setosa e di lusso, ma ha ancora le affascinanti proprietà fluide non newtoniane che amiamo in Oobleck. La combinazione implora solo di essere giocata, creando una sostanza irresistibile in cui tutti vorranno mettere le dita.

Oobleck è tossico? Si può mangiare?

Oobleck non è assolutamente tossico. In tutte le ricette che abbiamo testato, abbiamo usato ingredienti della dispensa (con l’eccezione del borotalco), e come tale è sicuro al gusto e tecnicamente si potrebbe mangiare, ma perché si vorrebbe? Davvero non lo so. Ma se il vostro piccolo sta giocando e si lecca le dita, non dovete preoccuparvi.

Suggerimenti per l’uso, la conservazione e lo smaltimento di Oobleck

Solo un promemoria che Oobleck è una sospensione, il che significa che le molecole si separano dal liquido mentre si trova e cadono sul fondo del contenitore (con il liquido che galleggia in cima). Puoi semplicemente mescolarlo di nuovo prima di giocare.

Se vuoi conservare il tuo oobleck per un giorno o giù di lì, assicurati che sia conservato in un contenitore ermetico.

Similmente allo slime e ad altri oggetti sensoriali con le mani, non consiglio di conservarli per lunghi periodi di tempo. Soprattutto se avete più bambini che ci giocano. Questi mezzi sono un ottimo terreno di coltura per batteri e altre sostanze nocive. Quindi fatelo, giocateci e buttatelo. Poi semplicemente fai un nuovo lotto la prossima volta che vuoi giocare. La sicurezza viene sempre al primo posto e preferisco peccare di prudenza quando si tratta di queste esperienze sensoriali poco costose. Specialmente quando sono così facili e veloci da fare.

Quando l’acqua evapora dalla soluzione si asciugherà e alla fine tornerà in forma di polvere. Questa è davvero una buona informazione da sapere per aiutare a pulire! Basta lasciarlo asciugare e spazzarlo.

O se vuoi giocare ancora con il tuo oobleck, basta aggiungere acqua.

Quando smaltisci l’oobleck, raschialo nella spazzatura. Non lavare tutto nello scarico. Vi ritroverete con una grande bolletta idraulica. I pezzi che vanno giù per lo scarico, assicuratevi che vengano sciacquati con molta acqua.

Ricordate che l’oobleck non è tossico e non ha alcun sapore. Tuttavia non credo proprio che abbia un buon sapore!

Centro di apprendimento Oobleck

I centri di apprendimento Oobleck possono essere un progetto di classe incredibile! Abbiamo sviluppato un divertente progetto How to Make Oobleck Break Out Box ispirato a questa indagine di Oobleck Science Fair. Gli studenti lavoreranno in coppia o in piccoli gruppi, usando le loro capacità di pensiero critico ed esplorando le proprietà di Oobleck. I fogli di lavoro sono inclusi in questo divertente progetto di scienza sensoriale per il tuo prossimo esperimento scientifico o attività del centro scientifico.

Felice ooblecking!

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