راه رفتن روی آب

[mim-shimi 25686]

پيش از هر كاري بهتر است كمي دانش فيزيك شما را تقويت كنيم و آن چيزيهايي كهيادتان رفته را به يادتان بياوريم. فيزيك دبيرستان كه يادتان هست؟ نيرويچسبندگي؟

نيروي بين مولكولي چسبندگي نيرويي است كه سبب مي‌شود يك ماده جامد، مايع يا گازباشد. گازها كمترين نيروي چسبندگي بين مولكولي را دارند و جامدات بيشترين نيرو را. به همين دليل شما نمي‌توانيد پايتان را در چوب فرو كنيد اما در آب مي‌توانيد.

اسحاق نيوتن، دانشمند انگليسي، كه در قرن 17 ميلادي زندگي مي‌كرد متوجه نيرويبين مولكولي شد و براي آن فرمولي به دست آورد كه مي‌شد بسته به جنس ماده، نيروي بينمولكولي آن را محاسبه كرد.

بخش زيادي از مايعات موجود در جهان رفتار بين مولكولي همانند آنچه نيوتن توصيفكرده و در فرمول آورده است از خود نشان مي‌دهند. با اين حال تعدادي از مواد هم ازاين قاعده مستثني هستند. به اين مواد، سيالات غيرنيوتني مي‌گويند.

در سيالات غيرنيوتني نيروي بين مولكولي بسيار پيچيده‌تر از آن چيزي است كه نيوتنتوصيف كرده است. با نيروي بين مولكولي مي‌توان رفتار مواد را پيش‌بيني كرد اما درمورد سيالات غيرنيوتني هيچ پيش‌بيني معنا ندارد.

در حقيقت سيال غيرنيوتني سيالي است كه نيروي چسبندگي آن تغيير مي‌كند و تقريبامي‌توان گفت چسبندگي در اين سيالات را نمي‌توان تعريف كرد.

يكي از راه‌هاي كم‌هزينه توليد يك ماده غيرنيوتني، استفاده از آرد ذرت است. آردذرت را بك يك فنجان آب اضافه كنيد و آن را به آرامي هم بزنيد. بعد از مدتي يك مايعكرم مانندي با رنگ روشن به دست مي‌آيد.

حال براي اينكه اين ماده را آزمايش كنيد مي‌توانيد از راه‌هاي زير استفادهكنيد:

اگر روي سطح سيال با انگشتتان ضربه بزنيد يا به طور ناگهاني ظرف را وارونه كنيد،عكس‌العمل سيال درون ظرف بيشتر مانند جامدات است تا مايعات.

رفتارهاي مهربانانه‌تر مانند اين كه به آرامي قاشقي را در سيال فرو كنيد، باعثمي‌شود رفتار سيال شبيه مايعات باشد.

اگر بخواهيد قاشق را به تندي از مايع خارج كنيد، باز هم مايع حالت جامد به خودمي‌گيرد.

بازي جالب‌تري كه مي‌توانيد با اين سيال انجام دهيد، راه رفتن روي آن است. چونبخشي از اين سيال را آب تشكيل مي‌دهد، پس پر بيراه نيست كه بگوييم شما با اين روشداريد روي آب راه مي‌رويد.

با درست كردن حجم بيشتري از اين سيال و ريختن آن درون يك تشت مي‌توانيد راه رفتنروي يك مايع را تجربه كنيد. كافي است از روي آن رد شويد. فقط يادتان باشد كه باسرعت از روي آن رد شويد تا سيال حالت جامد به خود بگيرد.

به جز راه رفتن روي آن، سيال غيرنيوتني كاربردهاي ديگري هم دارد. يكي از اينكاربردها در تهيه لباس‌هاي ضد گلوله است. دانشمندان در تلاشند با كمك اين مواد لباسضد گلوله بسازند، زيرا سيالات غيرنيوتني انرژي گلوله را به راحتي جذب مي‌كنند و ازطرف ديگر قابل انعطاف هستند و مانع از حركت بدن نمي‌شوند