Ultimate Oobleck Science Fair Project

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私たちは良い科学フェアのプロジェクトが大好きです。 そのため、このような「萌え萌え」現象は、「萌え萌え」と呼ばれています。 ウーブレックは、今、私たちのお気に入りの研究対象のひとつです。 私たちはすでに、ウーブレックを使った本当に楽しい科学調査を2つ行いました。

2 – 私たちは、2種類の光り方をする暗闇で光るウーブレックのレシピを作りました。

今回は、基本に立ち返ってウーブレックのレシピを検証してみることにしました。 非ニュートン流体を作る上で、他にどのような材料が有効かを確認し、それぞれの特性を判断して、どれか1つの材料が優れていて、完璧なオーブルックレシピになるかを目指すことにしました。

これを行うには、科学的方法を適用する必要があったのです。

この調査では、液体と固体という2つの変数があります。 私たちは、液体を同じにし、各バッチに水（どの材料でどのオーブルックが作られたかを追跡できるように着色料入り）を使うことにしました。 私たちはすでに、以前の 2 つの調査で、水以外の液体でウーブレックのレシピを作ることを検討しました。

私たちが変更する（そしてこのプロジェクトで研究する）変数は、固体です。 私たちの計画は、同じ 2:1 の比率のレシピから始めて、必要に応じて変更し、非ニュートン流体 (可能な場合) を作成することでした。

しかし、実験に入る前に、まず、魔法の泥、グープ、ウーブレックスライム、そしてもちろん科学に興味のある人たちには非ニュートン流体としても知られているウーブレックの科学について理解する必要があります。

非ニュートン流体

ニュートンの粘性法則の理解

Isaac Newton は流体力学に関する多くの理論を持っていました。 隣接する流体層間のせん断応力は、2 つの層間の速度勾配の負の値に比例する」

さて、これですべてが魔法の泥のようにクリアになったと思います。 これは、科学博覧会のプロジェクトを発表する場合、重要なものです！

流れているときの流体の挙動は、流体の2つの重要な特性、すなわち密度と粘度に影響されます。

密度

密度とは、物体の質量をその体積で割った値です。 氷が飲み物に浮くのはこのためで、氷は飲み物より密度が小さいのです。 あるいは、なぜ油が水に浮くのか。 これも油の方が水より密度が小さいからです。 軽い液体は重い液体の上に浮くのです。 私たちはこれをロリポップ層の実験でテストしました。

VISCOSITY

粘度は、流体が流れるときの抵抗レベルです。 水が糖蜜と比較してどのように流れるかを考えてみてください。 糖蜜の方がはるかに粘度が高い。 粘性を示す簡単な実験として、きれいな水と泥を含んだ水（別名：泥水）の流れ方を比較することができます。 泥はきれいな水よりずっと粘度が高い。

つまり、ニュートンの粘性の法則を見るとき、流体が流れるときに分子間に生じる摩擦によってどのように反応するかを議論しているのです。 摩擦が大きいと濃厚な液体となり、粘度が高くなります。

ですから、ニュートン流体はこの粘度の法則に従って、予測通りに流れるのです。

そして、私たちの愛するオーブルックは、非ニュートン流体であり、アイザック・ニュートン卿が慎重に作り上げ、提案したすべての法則を破っています。

ウーブレックを使って遊んだことがある人は、それがまったく期待通りの振る舞いをしないことを知っています。 ウーブレックは力を加えると固体になります。 力をかけ続ける限り、実際にその上を歩いたり、プレイ・ドウのように成形したりすることができます。 実際、私はこの調査中にウーブレックの上で指の爪を折ってしまいました！

しかし、少し不思議なことが起こります。 力と圧力を解放したとたんに、流れるような液体に変わるのです。 その上を歩いていて立ち止まれば、沈んでしまいます。

この現象は「せん断増粘」と呼ばれ、液体に浮遊する微細な固体粒子からなる材料で発生します。 したがって、ウーブレックは懸濁液である。 固体分子は液体に溶けているのではなく、単に浮遊しているだけなのです。 ウーブレックを作ってみると、すぐに分離してしまうのがわかります。 浮遊している分子は底に沈み、液体は容器の上部に上がってきます。 せん断増粘の研究に関してもっと知りたい方は、こちらをご覧ください。

Pro Tip! 指の強化運動が必要なお子様には、いくつかのアイテムを隠したウーブレックを与えてください。 これは、彼らに偉大な指の運動を与えるでしょう! 強く押せば押すほど、ウーブレックは固まるので、「優しい」指を鍛えるのにも最適です。 優しい指使いと圧力が、ウーブレックを使いこなすコツです。

ウーブレックの名前の由来は？

この非ニュートン流体は、魔法の泥、グー、グープなど多くの名前で呼ばれていますが、最も一般的な名前は、ウーブレックまたはウーブレック・スライムです。 しかし、「ウーブルク」という言葉はどこから来たのでしょうか？ 7019>

1949年に『バーソロミューとウーブレックの物語』という本がありました。 これは、ある王様が天気に退屈して、何か新しいものを作って楽しませようと、手品師たちに依頼する話です。 その結果、このグロッキー、ドロドロ、ベタベタの物質が空から降ってきて、何も知らない村人たちに降り注いだのです。 この物質は、私たちの愛する非ニュートン流体と多くの共通した性質を持っていた。

Oobleck の歴史と Oobleck の仕組みが少しわかったところで、次は科学の話です！Oobleck の歴史と Oobleck の仕組みが少しわかったところで、次は科学の話です！Oobleck の歴史が少しわかったところで、今度は科学です。

Oobleck Scientific Method

この研究の目的は、Oobleck のさまざまなレシピを試して、何がうまくいくか、また出来上がった Oobleck に違いがあるかどうかを確認することでした。 そして、その結果には本当に驚かされました! 私たちの仮説は、ベビーパウダーと片栗粉でオーブルックを作るというものでした。他のものがうまくいくかどうかはわかりませんでしたが、1つの「粉」がうまくいけば、どれもうまくいき、できあがったオーブルックの性質にほとんど違いはないだろうと予想しました。 私たちは、液体を同じにし、各バッチに水（食用色素入り）を使用することにしました。 これは、私たちの制御変数になります。 着色料を使用したのは、それぞれのウーブレックの材料が何であるかがわからなくならないようにするためです。

独立変数、つまり変更するのは固体の方です。 私たちの計画は、同じ 2:1 の比率のレシピ (固体 2 カップ、水 1 カップ) で開始し、必要に応じて変更して、非ニュートン流体 (可能な場合) を作成することでした。

私たちの成果は、非ニュートン流体の成功した結果 (圧力下の固体、圧力なしの液体) に基づいて測定されます。 また、さまざまな固体で作ったときに、ウーブレックの性質に変化があるかどうかを観察することもあります。

テストした固体は次の通りです。

Cornstarch
Baby Powder（コーンスターチベース。 タルクではなく）
小麦粉（ベーキング）
重曹
アロートフラワー（でんぷん）
タピオカフラワー（でんぷん）
片栗粉

ウーブレックのレシピ成分テスト結果

ウーブレックを作ったすべての異なるレシピを比較するビデオを見てください!

コーンスターチ

これは、私たちがこれまで常に使ってきた、オーブルックの標準的なレシピの材料です。 他のすべてのレシピと比較するための基本レシピとして使用しました。 コーンスターチオーブレックの詳細はこちら

ベビーパウダー

ベビーパウダーオーブレックの詳細はこちらです。 ベビーパウダーは、私たちが普段使っているコーンスターチと非常によく似たウーブレックを作ることがわかりました。 ベビーパウダーには、タルクを使ったものと、コーンスターチを使ったものがあります。 タルクは、健康上の問題が発見されたため、現在ではあまり使用されていません。 この実験を行う場合は、ベビーパウダーがコーンスターチベースであるかどうかを確認してください。 もしそうであれば、通常のウーブレックのレシピと同じようにウーブレックを作ることができます。

小麦粉

この実験では、小麦から作られる通常のベーキング用小麦粉を使いました。 そしてそれはうまくいかなかった。 非ニュートン的な作用がまったくなかったのです。 私はこの結果に驚き、この結果を理解するために、さらに調査をする必要がありました。

重曹

コーンスターチの代わりに重曹を使ってウーブレックを作りましたが、うまくいきませんでした。 単にペースト状になっただけです。 しかし、重曹を魅力的なオーブルックの実験に使いたい場合は、色を変えるオーブルック

また、熱色顔料を使って色を変える楽しいオーブルック実験もこちらで紹介しています。 このプロジェクトは、あなたのオーブルック調査を本当に熱くします！

Arrowroot Flour

アロールート粉のオーブルックの詳細は、こちらをご覧ください。 アロールート粉は、アロールート澱粉とも呼ばれます。 これは面白い結果でした。 非ニュートン流体を作ることができましたが、異なる比率が必要でした。 私は本当に水を減らさなければなりませんでした。 2.4カップのアロールート粉に対して、2/3カップの水を加えるだけで、アロールート粉のウーブレックのレシピが出来上がりました。 出来上がったウーブレックは、通常のウーブレックとは少し違った性質を持っていました。 それは、圧力にとてもよく反応することです。 つまり、簡単に固まり、硬くなってしまうのです。 圧力を解放して「流した」状態でも、落ちるときに塊ができたり、ダマになったりするのです。

タピオカ粉

タピオカ粉のオーブルックの詳細については、ここをクリックしてください。 繰り返しになりますが、Tapioca FlourはTapioca Starchとも呼ばれます。 アロウルートと同じような結果でした。 またもや比率を変えて、別のレシピを作る必要がありました。 アロールート粉を2.4カップ、水を1カップ使用しました。 タピオカ粉のオーブルックも面白い性質を持っていました。 固まるととても硬くなります。 私は実際にすくい上げようとして、爪を折ってしまいました。

Potato Starch

Potato Starch Oobleckの詳細についてはこちらをご覧ください。 今回は、片栗粉2カップに対して水1カップという定番の割合で、片栗粉からウーブレックを作ることに成功しました。 素晴らしいオーブルックに仕上がりましたが、決定的な違いがありました。 片栗粉のオーブルックは、驚くほどサラサラしているのです。 他のレシピのようなベタベタ感がないのです。 とても贅沢な遊び方で、正直なところ、遊びを止めるのは難しいです。

Our Oobleck Recipe Investigation Conclusion

Oobleck を作ることになると、実は多くのレシピ材料の選択肢があるのですが、その中で、最も重要なのが、澱粉を使ったレシピです。 しかし、ひとつだけ驚かされる結果がありました。 私の最初の調査では、小麦粉はコーンスターチ、アロールート粉、タピオカ粉、片栗粉と似た性質を持っていることがわかりました。 ですから、小麦粉は他の粉類と同じような結果をもたらすだろうというのが、私たちの仮説でした。 しかし、そうではありませんでした。

しかし、この結果を見た後、私はさらに調査をしました（料理の観点では似ているかもしれませんが、科学の観点では明らかに違いがあります！）。 穀物粉は製粉され、でんぷんは小麦粉の一部ですが、他の工程を経て純粋なでんぷんを抽出することができます。 純粋なでんぷんは、水との相互作用が小麦粉とは異なります（それゆえ、非ニュートン流体）。 そのため、袋にはArrowroot flourとTapioca Flourというラベルが貼られていましたが、これらは本当に純粋なでんぷんであると思います。

間違いなく、片栗粉を使ったオーブルックレシピに勝るものはありませんでした。 シルクのような贅沢なテクスチャーでありながら、私たちが大好きな非ニュートン流体としての魅力的な性質を持ったウーブレックの完成です。 この組み合わせは、誰もが思わず指を触れたくなるような、魅力的な物質となることでしょう。 食べられますか？

オーブルックに毒性はありません。 私たちがテストしたすべてのレシピで、パントリーにある材料を使いました（ベビーパウダーを除く）ので、味は安全で、技術的には食べられますが、なぜ食べたいと思うのでしょうか？ でも、なぜ食べたいのでしょうか？ しかし、あなたの小さな子供が遊んでいて、指をなめてしまっても、心配する必要はありません。

Oobleckの使用、保管、処分のヒント

Oobleckは懸濁液であることを念のためお伝えします。これは分子が液体から分離して、容器底に落ちる（液体は上に浮く）ことを意味します。 遊ぶ前にもう一度混ぜればOKです。

ウーブレックを1日くらい保存したい場合は、密閉容器に入れるようにしましょう。

スライムなどの手を使う感覚用品と同様、長期間の保存はおすすめしません。 特に複数の子供たちが遊んでいる場合はなおさらです。 これらの培地は、バクテリアやその他の有害物質の絶好の繁殖地となるのです。 ですから、作って、遊んで、捨ててください。 そして、次に遊びたくなったら新しいバッチを作ればいいのです。 私は、安全第一をモットーに、こうした安価な感覚的体験には慎重でありたいと思っています。

溶液から水分が蒸発すると乾燥して、最終的には粉状に戻ります。 これは、実は後片付けをする上で知っておくととても便利な情報なのです

また、作ったウーブレックをもう一度遊びたいときは、水を加えるだけです。

ウーブレックを捨てるときは、ゴミ箱にこすりつけて捨ててください。 排水溝には流さないでください。 水道代がかさむことになります。

ウーブレックは毒性がなく、味も安全です。 しかし、私は本当にそれが非常においしいとは思わない！

Oobleck Learning Centre

Oobleck学習センターは、素晴らしい教室プロジェクトになることができます！

Oobleck学習センターは、そのような教室のプロジェクトです。 私たちは、このオーブルック・サイエンスフェアーの調査からヒントを得て、楽しいオーブルック・ブレイクアウト・ボックスの作り方を開発しました。 このプロジェクトでは、生徒たちがペアや小グループで、批判的思考スキルを使いながら、オーブルックの特性を探求します。 ワークシートは、次の科学実験や科学センターの活動のためのこの楽しい感覚的な科学プロジェクトに含まれています。

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すべてはOobleckのため！