Kan je lopen op een vloeistof?

Ontdek de eigenschappen van een niet-Newtoniaanse vloeistof
Door zetmeel te mengen met water, krijg je een vloeistof die zich heel merkwaardig gedraagt … of is het geen vloeistof?
Lopen op een vloeistof

Opgelet

Na de proef: giet het mengsel niet in de gootsteen. Laat het zetmeel bezinken, giet het water weg en gooi de rest weg.

Wat heb je nodig?

  • een kom (groot of klein)
  • 2 delen zetmeel (bijvoorbeeld maïzena)
  • 1 deel water 
  • iets om mee te roeren (groot of klein)

Aan de slag!

Stap 1: Giet het water in de kom.

Stap 2
: Doe er nu stap voor stap het zetmeel bij, waarbij je het geheel voortdurend zachtjes mengt.

Stap 3
: Experimenteer met het gemaakte goedje: kan je er je hand in onderdompelen? Wat als je met je vuist op het vloeistofoppervlak slaat?

Wat gebeurt er?

Als je traag in het mengsel roert, dan lijkt het een doodnormale vloeistof. Maar als je er druk op uitoefent, wordt het plots keihard!

Hoe zit dat?

De lijmachtige substantie die ontstaat bij het mengen van zetmeel en water, noemen we een niet-Newtoniaanse vloeistof’. Die gedraagt zich heel apart: als je er traag in roert, lijkt het een doodnormale vloeistof. Maar als je er druk op uitoefent – bijvoorbeeld met een hamer – dan wordt het plots keihard! De meeste vloeistoffen die we kennen uit het dagelijkse leven zijn Newtoniaans: hun viscositeit hangt niet af van de druk die op zo’n vloeistof wordt uitgeoefend. Bij niet-Newtoniaanse vloeistoffen is de viscositeit wel afhankelijk van de druk. Andere voorbeelden van niet-Newtoniaanse vloeistoffen zijn ketchup, lava, drijfzand …

Eigenlijk lost het zetmeel in dit mengsel niet op in water, maar verspreiden de korreltjes zich in een suspensie’. Wanneer je er druk op uitoefent, komen de zetmeeldeeltjes dichter bij elkaar te zitten en vangen’ ze het water tussen hen in. Op dat moment kan het water dus niet meer makkelijk tussen de zetmeeldeeltjes doorheen stromen. Dat lukt wel wanneer er geen druk op de suspensie wordt uitgeoefend en de zetmeeldeeltjes niet tegen elkaar gedrukt worden.

Wetenschap en techniek:
1.3 De leerlingen kunnen in een beperkte verzameling van organismen en gangbare materialen gelijkenissen en verschillen ontdekken en op basis van minstens één criterium een eigen ordening aanbrengen en verantwoorden.
Wiskunde, exacte wetenschappen en technologie:
A-stroom 6.24: De leerlingen leiden de uitwerking van krachten af uit authentieke contexten.
B-stroom 6.14: De leerlingen geven voorbeelden van de uitwerking van krachten in authentieke contexten.
BG 6.6: De leerling gebruikt wiskundige verhoudingen in functionele contexten.
Leercompetenties:
A-stroom / B-stroom 13.12: De leerlingen voeren een oplossingsstrategie systematisch uit i.f.v. een onderzoek of een probleem.
A-stroom / B-stroom 13.13: De leerlingen formuleren een antwoord op een onderzoeksvraag of hypothese aan de hand van aangereikte richtlijnen.
Chemie:
C1 De leerlingen kunnen mengsels en zuivere stoffen onderscheiden aan de hand van gegeven of waargenomen fysische eigenschappen.
C2 De leerlingen kunnen mengsels herkennen als homogeen, heterogeen, een oplossing, emulsie of suspensie op basis van aggregatietoestand of informatie over de deeltjesgrootte van de componenten.