Zentripetale Schleimrheologie und Barus-Weissenberg-Effekt

45 Min. Alter 10-14 Drinnen

Mischen Sie PVA-Kleber und Borax, um einen viskoelastischen Polymerschleim zu erzeugen. Senken Sie eine motorisierte rotierende Welle in die Flüssigkeit: Während normale Flüssigkei...

Benötigte Materialien

  • • Klarer oder weißer PVA-Schulkleber (1/2 Tasse)
  • • Borax-Pulver (in Wasser gelöst) (1 Esslöffel)
  • • Hoher Glasbecher oder Plastikbecher (1 Einheit)
  • • Glatter Holzdübel (1/2 Zoll dick, 15 cm lang) (1 Einheit)
  • • Akku-Bohrschrauber mit variabler Geschwindigkeit oder motorisierter Bastelmotor (für Erwachsene) (1 Einheit)
  • • Schutzbrille (1 Paar)

Tipps für Eltern

  • → Bereiten Sie vernetzten Schleim mit PVA-Kleber, Wasser und Borax-Aktivator vor, bis ein dehnbares, viskoelastisches Polymer entsteht.
  • → Normale Flüssigkeiten (wie Wasser) fliegen aufgrund der Zentrifugalkräfte nach außen, wenn sie mit einer Spinnstange gerührt werden.
  • → Viskoelastischer Schleim bewirkt das Gegenteil: Normale Spannungskräfte bewirken, dass sich die Polymerketten um den rotierenden vertikalen Stab wickeln und nach oben klettern.
  • → Betreiben Sie die elektrische Bohrmaschine oder den rotierenden Mixer mit niedriger, kontrollierter Drehzahl.

Sicherheitshinweise

Langes Haar zurückbinden; Ein Erwachsener bedient den Bohrer oder die rotierende Welle mit niedriger Drehzahl. Tragen Sie eine Schutzbrille.

Wie war diese Aktivität?

Dein anonymes Feedback hilft uns, bessere Aktivitäten vorzuschlagen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1

Schritt 1

Mischen Sie 1/2 Tasse PVA-Kleber mit 1/2 Tasse Wasser und färben Sie es mit Lebensmittelfarbe in einem hohen Becherglas.

⏱️ ~10 Min.
2

Schritt 2

Rühren Sie 2 Esslöffel Boraxlösung (1 TL Borax in 1 Tasse warmem Wasser) ein, bis die Mischung zu einem dehnbaren Schleim vernetzt.

⏱️ ~10 Min.
3

Schritt 3

Befestigen Sie einen glatten Holzdübel im Bohrfutter einer Akku-Bohrmaschine mit variabler Drehzahl (unter Aufsicht eines Erwachsenen).

⏱️ ~5 Min.
4

Schritt 4

Senken Sie den Dübel in das Becherglas und drehen Sie ihn langsam: Beobachten Sie den Weissenberg-Effekt, wenn der Schleim den Zentrifugalkräften trotzt und an der Stange hochsteigt.

⏱️ ~20 Min.

Was dabei gelernt wird

Nicht-Newtonsche Flüssigkeitsrheologie Der Weissenberg-Effekt (Normalspannung beim Stabklettern) Viskoelastische Polymervernetzung