راه رفتن روی آب

[azarafrooz 14221]

شنیدن برخی كرامات و یا داستان‌های مرتاض‌های هندی گاهی اوقات انسان را قلقلك می‌دهد كه: «چه می‌شد من هم می‌توانستم روی آب راه بروم؟» كار چندان سختی نیست. ما به شما می‌آموزیم.

پیش از هر كاری بهتر است كمی دانش فیزیك شما را تقویت كنیم و آن چیزیهایی كه یادتان رفته را به یادتان بیاوریم. فیزیك دبیرستان كه یادتان هست؟ نیروی چسبندگی؟

نیروی بین مولكولی چسبندگی نیرویی است كه سبب می‌شود یك ماده جامد، مایع یا گاز باشد. گازها كمترین نیروی چسبندگی بین مولكولی را دارند و جامدات بیشترین نیرو را. به همین دلیل شما نمی‌توانید پایتان را در چوب فرو كنید اما در آب می‌توانید.

 

اسحاق نیوتن، دانشمند انگلیسی، كه در قرن ۱۷ میلادی زندگی می‌كرد متوجه نیروی بین مولكولی شد و برای آن فرمولی به دست آورد كه می‌شد بسته به جنس ماده، نیروی بین مولكولی آن را محاسبه كرد.

 

بخش زیادی از مایعات موجود در جهان رفتار بین مولكولی همانند آنچه نیوتن توصیف كرده و در فرمول آورده است از خود نشان می‌دهند. با این حال تعدادی از مواد هم از این قاعده مستثنی هستند. به این مواد، سیالات غیرنیوتنی می‌گویند.

 

در سیالات غیرنیوتنی نیروی بین مولكولی بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است كه نیوتن توصیف كرده است. با نیروی بین مولكولی می‌توان رفتار مواد را پیش‌بینی كرد اما در مورد سیالات غیرنیوتنی هیچ پیش‌بینی معنا ندارد.

 

در حقیقت سیال غیرنیوتنی سیالی است كه نیروی چسبندگی آن تغییر می‌كند و تقریبا می‌توان گفت چسبندگی در این سیالات را نمی‌توان تعریف كرد.

یكی از راه‌های كم‌هزینه تولید یك ماده غیرنیوتنی، استفاده از آرد ذرت است. آرد ذرت را بك یك فنجان آب اضافه كنید و آن را به آرامی هم بزنید. بعد از مدتی یك مایع كرم مانندی با رنگ روشن به دست می‌آید.

 

حال برای اینكه این ماده را آزمایش كنید می‌توانید از راه‌های زیر استفاده كنید:

اگر روی سطح سیال با انگشتتان ضربه بزنید یا به طور ناگهانی ظرف را وارونه كنید، عكس‌العمل سیال درون ظرف بیشتر مانند جامدات است تا مایعات.

رفتارهای مهربانانه‌تر مانند این كه به آرامی قاشقی را در سیال فرو كنید، باعث می‌شود رفتار سیال شبیه مایعات باشد.

 

اگر بخواهید قاشق را به تندی از مایع خارج كنید، باز هم مایع حالت جامد به خود می‌گیرد.

بازی جالب‌تری كه می‌توانید با این سیال انجام دهید، راه رفتن روی آن است. چون بخشی از این سیال را آب تشكیل می‌دهد، پس پر بیراه نیست كه بگوییم شما با این روش دارید روی آب راه می‌روید.

 

با درست كردن حجم بیشتری از این سیال و ریختن آن درون یك تشت می‌توانید راه رفتن روی یك مایع را تجربه كنید. كافی است از روی آن رد شوید. فقط یادتان باشد كه با سرعت از روی آن رد شوید تا سیال حالت جامد به خود بگیرد.

 

به جز راه رفتن روی آن، سیال غیرنیوتنی كاربردهای دیگری هم دارد. یكی از این كاربردها در تهیه لباس‌های ضد گلوله است. دانشمندان در تلاشند با كمك این مواد لباس ضد گلوله بسازند، زیرا سیالات غیرنیوتنی انرژی گلوله را به راحتی جذب می‌كنند و از طرف دیگر قابل انعطاف هستند و مانع از حركت بدن نمی‌شوند.