Ultimate Oobleck Science Fair Project

Oobleck jest fascynującą substancją, która sprawia, że wyjątkowy wybór dla projektu targów nauki, zwłaszcza jeśli wziąć pod uwagę, że istnieje tak wiele odmian receptury do zbadania. W tym projekcie naukowym testujemy wiele składników i przepisów, aby zobaczyć, który z nich tworzy najlepszy oobleck, i będziecie zaskoczeni naszymi wynikami!

Oobleck Science Fair Project

Zastrzeżenie: Ten artykuł może zawierać prowizję lub linki afiliacyjne. Jako Amazon Associate zarabiam na kwalifikujących się zakupach.
Nie widzisz naszych filmów? Wyłącz wszelkie adblockery, aby zapewnić, że nasz kanał wideo może być widoczny. Thanks!

Kochamy dobry projekt naukowy fair. To wspaniałe doświadczenie edukacyjne, w którym możemy zanurzyć się głęboko i zbadać fascynujące zasady naukowe. Oobleck jest jedną z naszych ulubionych rzeczy do badania w tej chwili. Przeprowadziliśmy już dwa naprawdę zabawne badania naukowe z wykorzystaniem oobleku.

1 – Stworzyliśmy przepis na oobleck zmieniający kolor.

2 – Stworzyliśmy przepis na świecący w ciemności oobleck z dwoma rodzajami świecenia.

Tym razem postanowiliśmy wrócić do podstaw i zbadać nasz przepis na oobleck. Naszym celem jest sprawdzenie, jakie inne składniki będą działać w tworzeniu cieczy nienewtonowskiej i ocenienie właściwości każdego z nich, aby zobaczyć, czy któryś z nich jest lepszy i doprowadziłby do powstania idealnego przepisu na oobleck.

Aby to zrobić, musieliśmy zastosować metodę naukową.

Do tego badania mamy dwie zmienne, ciecz i ciało stałe. Zdecydowaliśmy się utrzymać nasz płyn taki sam i użyć wody (z barwnikiem spożywczym, abyśmy mogli śledzić, który oobleck został wykonany z którego składnika) dla każdej partii. Już badaliśmy tworzenie receptur oobleck z płynem innym niż zwykła woda w naszych poprzednich dwóch badaniach.

Zmienną, którą zmieniamy (i badamy w tym projekcie) jest ciało stałe. Nasz plan polegał na rozpoczęciu od tego samego przepisu w stosunku 2:1 i zmianie go w miarę potrzeb, aby stworzyć płyn nienewtonowski (jeśli to możliwe). Następnie zbadamy i przetestujemy każdą partię, aby zobaczyć jak właściwości każdej z nich się zmieniły.

Ale zanim zanurkujemy w eksperymencie, najpierw musimy zrozumieć naukę o Oobleck, znaną również jako magiczne błoto, goop, oobleck slime, i oczywiście dla naszych naukowo nastawionych ludzi, płyn nienewtonowski.

Płyny nienewtonowskie

Zrozumienie prawa lepkości Newtona

Isaac Newton miał wiele teorii na temat dynamiki płynów. W przypadku oobleku mamy płyn nienewtonowski, ponieważ nie jest on zgodny z prawem lepkości Newtona, które mówi: naprężenie ścinające pomiędzy sąsiednimi warstwami płynu jest proporcjonalne do ujemnej wartości gradientu prędkości pomiędzy tymi dwiema warstwami.

Cóż, jestem pewien, że wszystko jest jasne jak nasze magiczne błoto.

Więc zagłębmy się trochę w tę naukę i zobaczmy, czy możemy nadać jej jakiś sens. To jest ważna rzecz, jeśli prezentujesz projekt na targi nauki!

Na zachowanie płynu podczas przepływu mają wpływ dwie kluczowe właściwości płynu: gęstość i lepkość.

GĘSTOŚĆ

Gęstość to masa obiektu podzielona przez jego objętość. To jest powód, dla którego lód pływa w twoim napoju, lód jest mniej gęsty niż twój napój. Albo dlaczego olej unosi się na wodzie. Ponownie olej ma mniejszą gęstość niż woda. Lżejsze ciecze będą unosić się na cięższych cieczach. Testowaliśmy to w naszym eksperymencie Lollipop Layers.

VISCOSITY

Viscosity to poziom oporu płynu podczas przepływu. Pomyśl o tym, jak woda płynie w porównaniu do melasy. Melasa ma znacznie wyższą lepkość. Prostym eksperymentem, aby zademonstrować lepkość jest porównanie jak płynie czysta woda w porównaniu do wody wypełnionej brudem (aka błotem). Błoto ma znacznie wyższą lepkość niż czysta woda.

Więc kiedy patrzymy na prawo lepkości Newtona omawiamy jak płyny reagują z powodu tarcia utworzonego między cząsteczkami podczas przepływu. Jeśli jest dużo tarcia, jest to gęstsza ciecz i ma wyższą lepkość.

Więc ciecze newtonowskie podążają za tym prawem lepkości i płyną przewidywalnie.

Wtedy jest nasz ukochany Oobleck, płyn nienewtonowski, który łamie wszystkie zasady Sir Isaaca Newtona tak starannie opracowane i zaproponowane.

Stany materii – Czy Oobleck jest ciałem stałym czy cieczą?

Jeśli kiedykolwiek bawiłeś się ooblekiem, wiesz, że nie zachowuje się on tak, jak byś tego oczekiwał. Kiedy przykładasz siłę do oobleck, staje się on ciałem stałym. Możesz po nim chodzić lub formować go jak ciasto do zabawy, jeśli tylko utrzymasz siłę. W rzeczywistości staje się on tak solidny i twardy, że złamałem paznokieć na oobleku podczas prowadzenia tego badania!

Ale wtedy dzieje się coś magicznego. Jak tylko zwolnisz siłę i ciśnienie, zamienia się w płynącą ciecz. Jeśli chodzisz po niej i zatrzymasz się, zatoniesz. Jeśli zgniatasz go jak ciasto do zabawy i rozluźniasz rękę, będzie przepływał przez twoje palce.

Zjawisko to nazywa się „zagęszczaniem ścinającym” i występuje w materiałach składających się z mikroskopijnych cząstek stałych zawieszonych w płynie. Oobleck jest zatem zawiesiną. Cząsteczki ciała stałego nie rozpuszczają się w cieczy, są po prostu zawieszone. Kiedy zrobisz oobleck, zobaczysz, że szybko się rozdziela. Zawieszone cząsteczki osiadają na dnie, a ciecz unosi się do góry pojemnika. Chcesz dowiedzieć się więcej na temat badania zagęszczania ścinaniem? Sprawdź ten artykuł.

Pro Tip! Jeśli masz dzieci, które potrzebują ćwiczeń wzmacniających palce, daj im partię oobleck z kilkoma ukrytymi w nim przedmiotami. Zapewni im to wspaniały trening palców! Jest to również świetny sposób na pracę nad „delikatnymi” palcami, ponieważ im mocniej naciskasz, tym bardziej zbity staje się oobleck. Delikatne palce i nacisk są kluczem do przepracowania drogi przez Oobleck.

Jak Oobleck otrzymał swoją nazwę?

Although this non-Newtonian Fluid goes by many names, including magic mud, goo, goop, or the most common name is Oobleck or Oobleck Slime. Ale skąd wziął się termin „oobleck”? W rzeczywistości został stworzony przez nikogo innego niż Dr Seuss.

Back w 1949 roku była książka o nazwie Bartholomew i Oobleck. Jest to opowieść o królu, który był znudzony pogodą i poprosił swój zespół magików, aby stworzyć coś nowego, aby go zabawić. Rezultatem była ta lepka, niechlujna, kleista substancja, która spadała z nieba na niczego nie spodziewających się mieszkańców wioski. Substancja, która miała wiele cech wspólnych z naszą ukochaną cieczą nienewtonowską. Być może nie było to zamierzone, ale jest to fantastyczna historia o tym, jak ta magiczna substancja otrzymała swoją nazwę.

Więc teraz wiemy już trochę o historii Oobleck i jak Oobleck działa, czas na trochę nauki!

Oobleck Metoda naukowa

Naszym celem w tym badaniu było zbadanie różnych wariantów przepisu na oobleck, aby zobaczyć co działa i czy jest różnica w powstałym ooblecku. I byliśmy naprawdę zaskoczeni wynikami! Naszą hipotezą było to, że proszek dla niemowląt i skrobia ziemniaczana zrobią oobleck, nie byliśmy pewni czy inne będą działać, ale przewidzieliśmy, że jeśli jedna „mąka” zadziała, to wszystkie będą i że będzie mała różnica we właściwościach powstałych oobleck.

Utrzymaliśmy naszą procedurę dość prostą, zrobiliśmy dużo oobleck i graliśmy z dużą ilością oobleck.

Dla tego badania mamy dwie zmienne, ciecz i ciało stałe. Zdecydowaliśmy się zachować nasz płyn taki sam i użyć wody (z barwnikiem spożywczym) dla każdej partii. To czyni ją naszą zmienną kontrolowaną. Użyliśmy barwnika spożywczego, abyśmy nie mylili się co do składnika, z którego każdy oobleck był zrobiony.

Naszą zmienną niezależną, lub tą, którą zmieniamy, jest ciało stałe. Naszym planem było zacząć od tego samego przepisu w stosunku 2:1 (2 filiżanki ciała stałego, 1 filiżanka wody) i zmieniać go w miarę potrzeb, aby stworzyć płyn nienewtonowski (jeśli to możliwe). Następnie zbadalibyśmy i przetestowali każdą partię, aby zobaczyć jak właściwości każdej z nich się zmieniły.

Nasze wyniki byłyby mierzone w oparciu o udany wynik płynu nienewtonowskiego (ciało stałe pod ciśnieniem, ciecz bez ciśnienia). Zrobilibyśmy również kilka obserwacji, aby zobaczyć, czy istnieją jakiekolwiek różnice we właściwościach oobleck, gdy wykonane z różnych ciał stałych.

Ciała stałe, które testowaliśmy to:

Skrobia kukurydziana
Puder dla dzieci (baza skrobi kukurydzianej, nie talk)
Mąka (do pieczenia)
Soda oczyszczona
Mąka z marchewki (skrobia)
Mąka z tapioki (skrobia)
Skrobia ziemniaczana

Wyniki testów składników przepisu na oobleck

Sprawdź nasze wideo porównujące wszystkie różne przepisy, które stworzyły oobleck!

Skrobia kukurydziana

Jest to standardowy składnik przepisu na oobleck, którego zawsze używaliśmy w przeszłości. Był on używany jako nasz podstawowy przepis, do którego porównywane były wszystkie inne przepisy. Możesz uzyskać więcej szczegółów na temat naszego ooblecku ze skrobi kukurydzianej tutaj.

Proszek dla niemowląt

Kliknij tutaj, aby zapoznać się szczegółowo z naszym Oobleckiem z proszku dla niemowląt. Odkryliśmy, że proszek dla dzieci tworzy oobleck bardzo podobny do naszej zwykłej skrobi kukurydzianej. Istnieją dwa rodzaje pudru dla dzieci – jeden z nich zawiera talk, a drugi skrobię kukurydzianą. Talk nie jest obecnie tak często używany ze względu na odkryte problemy zdrowotne z nim związane. Jeśli spróbujesz tego eksperymentu, sprawdź, czy twój puder dla dzieci jest na bazie skrobi kukurydzianej. Jeśli tak, będzie to oobleck porównywalny z naszym zwykłym przepisem na oobleck. Ten po prostu pachnie jak dziecięce bum.

Mąka

Do tego testu użyliśmy zwykłej mąki do pieczenia zrobionej z pszenicy. I to nie zadziałało. Nie było w ogóle żadnego działania nienewtonowskiego. Jestem rzeczywiście zaskoczony tym (z powodu naszych innych wyników) i musiał iść zrobić więcej badań, aby zrozumieć ten wynik. Więcej na ten temat za chwilę w naszych wnioskach i wynikach.

Soda oczyszczona

Użycie sody oczyszczonej do zrobienia oobleku w miejsce skrobi kukurydzianej nie zadziałało. Stał się on po prostu pastą. Jednakże, jeśli chcesz użyć sody oczyszczonej w fascynującym eksperymencie oobleck, sprawdź nasz zmieniający kolor oobleck.

Albo mamy inny zabawny zmieniający kolor eksperyment Oobleck używający termochromatycznych pigmentów tutaj. Ten projekt naprawdę podgrzeje twoje badania Oobleck!

Mąka Arrowroot

Kliknij tutaj, aby przyjrzeć się szczegółowo naszemu Oobleck z Mąki Arrowroot. Arrowroot mąka jest również znany jako Arrowroot Starch. To był interesujący wynik. Byłem w stanie zrobić płyn nienewtonowski, ale wymagało to innych proporcji. Musiałem naprawdę zmniejszyć ilość wody. Dla 2 1/4 filiżanki mąki arrowroot, dodałem tylko 2/3 filiżanki wody, aby stworzyć nasz przepis na oobleck z mąki arrowroot. Powstały w ten sposób oobleck miał nieco inne właściwości niż nasz zwykły oobleck. NAPRAWDĘ reagował na ciśnienie. Co oznacza, że bardzo łatwo stawał się zbrylony i twardy. Nawet gdy „płynął”, gdy zwolniliśmy nacisk, tworzył grudki i grudeczki, gdy opadał. Znacznie bardziej niż nasz przepis na oobleck ze skrobi kukurydzianej.

Mąka z Tapioki

Click here for a look at our Tapioca Flour Oobleck in detail. Ponownie, Tapioca Flour znana jest także jako Tapioca Starch. Miała ona podobne wyniki do Arrowroot. Po raz kolejny musieliśmy zmienić nasze proporcje i stworzyć inny przepis. My użyliśmy 2 1/4 filiżanki mąki arrowroot i 1 filiżankę wody. Oobleck z mąki Tapicoca także posiadał kilka interesujących właściwości. Stał się on bardzo twardy w stanie stałym. Ja faktycznie złamałam paznokieć podczas próby nabrania go na palce. Niemalże czuje się suchy i kruchy kiedy jest pod ciśnieniem i w stanie stałym, jednak kiedy ciśnienie zostało zwolnione ciągle płynął.

Skrobia ziemniaczana

Click here for a look at our Potato Starch Oobleck in detail. Tym razem udało nam się z powodzeniem zrobić oobleck ze skrobi ziemniaczanej, stosując nasze standardowe proporcje – 2 filiżanki skrobi ziemniaczanej na 1 filiżankę wody. Powstał wspaniały oobleck, ale była uderzająca różnica. Oobleck ze skrobi ziemniaczanej jest niewiarygodnie jedwabisty i gładki. Brakuje mu lepkości i kleistości, jak w innych przepisach. Jest bardzo luksusowy do zabawy, i szczerze mówiąc bardzo trudno przestać się nim bawić. Tekstura jest po prostu niewiarygodna.

Nasze dochodzenie w sprawie receptury na oobleck Wnioski

Jeśli chodzi o robienie oobleku, istnieje właściwie wiele opcji składników receptury. Mieliśmy jeden wynik, który mnie jednak zaskoczył. Moje wstępne badania wykazały, że mąka pszenna ma podobne właściwości do skrobi kukurydzianej, mąki arrowroot, mąki z tapioki i skrobi ziemniaczanej. Więc nasza hipoteza była taka, że mąka da podobny rezultat jak inne „mąki”. Ale tak nie było. To po prostu utworzył paste.

Jednakże po obejrzeniu naszych wyników zrobiłem więcej badań (to może być podobne z perspektywy gotowania, ale oczywiście z perspektywy nauki są różnice!) i wierzę, że marketing i branding / nazewnictwo może być gdzie rzeczy się mylić tutaj. Mąka zbożowa jest mielona, a skrobia jest częścią mąki, ale poprzez inne procesy można wydobyć czystą skrobię. Czysta skrobia oddziałuje z wodą inaczej (stąd nasz płyn nienewtonowski) niż mąka. Więc chociaż nasze worki były oznaczone jako mąka arrowroot i Tapioca Flour, wierzę, że są one naprawdę czyste skrobia.

Jak zrobić Oobleck bez skrobi kukurydzianej

Więc w oparciu o nasze badania, jeśli chcesz zrobić oobleck bez skrobi kukurydzianej masz kilka realnych opcji składnika dla swojego przepisu oobleck. Możesz użyć Baby Powder (typ z bazą skrobi kukurydzianej), Tapioka Flour (skrobia), Arrowroot Flour (skrobia) lub Potato Starch.

What Is The Best Oobleck Recipe?

Bez jednej wątpliwości, nic nie zbliżyło się do przepisu na oobleck ze skrobi ziemniaczanej. Tekstura jest jedwabiście luksusowa, ale nadal posiada fascynujące właściwości płynu nienewtonowskiego, które uwielbiamy w Oobleck. To połączenie aż prosi się o zabawę, tworząc nieodpartą substancję, w której każdy będzie chciał maczać palce.

Czy Oobleck jest toksyczny? Czy można go jeść?

Oobleck nie jest absolutnie toksyczny. We wszystkich przepisach, które testowaliśmy, używaliśmy składników ze spiżarni (z wyjątkiem proszku dla niemowląt), i jako taki jest bezpieczny w smaku i technicznie rzecz biorąc możesz go jeść, ale dlaczego miałbyś to robić? Naprawdę nie wiem. Ale jeśli twój maluch bawi się i liże palce, nie musisz się martwić.

Porady dotyczące używania, przechowywania i pozbywania się Oobleck

Tylko przypomnienie, że Oobleck jest zawiesiną, co oznacza, że cząsteczki oddzielą się od cieczy, gdy będzie siedział i spadnie na dno pojemnika (z cieczą pływającą na górze). Możesz po prostu wymieszać go ponownie przed zabawą.

Jeśli chcesz zachować swój oobleck na dzień lub tak, upewnij się, że jest on przechowywany w szczelnym pojemniku.

Podobnie jak w przypadku szlamu i innych przedmiotów sensorycznych, nie polecam przechowywania ich przez długi okres czasu. Szczególnie jeśli bawi się nimi kilkoro dzieci. Te media są wspaniałymi pożywkami dla bakterii i innych paskudztw. Więc zrób je, pobaw się nimi i wyrzuć. Następnie po prostu zrób nową partię następnym razem, gdy będziesz chciał się pobawić. Bezpieczeństwo jest zawsze na pierwszym miejscu i wolę zachować ostrożność, jeśli chodzi o te niedrogie doświadczenia sensoryczne. Szczególnie, gdy są one tak szybkie i łatwe do wykonania.

Jak woda wyparuje z roztworu, wyschnie i ostatecznie powróci do postaci proszku. To jest naprawdę dobra informacja, aby wiedzieć, aby pomóc w sprzątaniu! Po prostu pozwól mu wyschnąć i zmieć go.

Albo jeśli chcesz się bawić swoim oobleck ponownie, po prostu dodaj wody.

Przy pozbywaniu się oobleck, zgarnij go do śmieci. Nie spłukuj go w całości w kanalizacji. Skończy się to dużym rachunkiem za kanalizację. Kawałki, które trafiają do odpływu, upewnij się, że są spłukiwane dużą ilością wody.

Pamiętaj, oobleck jest nietoksyczny i bezpieczny dla smaku. Jednak naprawdę nie sądzę, aby smakował bardzo dobrze!

Centrum nauki oobleck

Centra nauki oobleck mogą być wspaniałym projektem w klasie! Stworzyliśmy zabawny projekt Jak zrobić Oobleck Break Out Box zainspirowany tym badaniem Oobleck Science Fair. Twoi uczniowie będą pracować w parach lub małych grupach, wykorzystując swoje umiejętności krytycznego myślenia i badając właściwości Oobleck. Arkusze są zawarte w tym zabawnym sensorycznym projekcie naukowym dla twojego następnego eksperymentu naukowego lub działalności centrum naukowego.

Szczęśliwe oobleckowanie!

WIĘCEJ PROJEKTÓW I POMYSŁÓW NA TARGI NAUKOWE

.