Sonde de résonance fluide non newtonienne et de fréquence cymatique

45 min Âges 7-9 Intérieur

Explorez la frontière hallucinante entre solide et liquide ! Mélangez une suspension non newtonienne épaississant par cisaillement, testez la résistance aux chocs et diffusez des f...

Matériel nécessaire

  • • Amidon de maïs pur (amidon de maïs) (1 tasse)
  • • Eau froide du robinet (½ tasse)
  • • Récipient en plastique peu profond ou plateau à tarte (1)
  • • Film plastique (pour protéger le haut-parleur) (1 feuille)
  • • Haut-parleur Bluetooth portable et application gratuite de générateur de tonalité téléphonique (1)

Conseils aux parents

  • → Laissez l'enfant frapper le liquide rapidement (il semble solide), puis reposez doucement ses doigts (coule comme un liquide).
  • → Placez le plateau en plastique directement sur le cône du haut-parleur et diffusez une onde sinusoïdale pure de 40 Hz à 60 Hz pour regarder danser les « monstres féculents ».
  • → Discutez de la façon dont les gilets pare-balles et les équipements de ski haute performance utilisent un fluide dilatant pour rester flexibles jusqu'à ce qu'ils soient frappés.

Consignes de sécurité

Ne versez pas la fécule de maïs dans les égouts de la cuisine (cela obstruerait les tuyaux ; jetez-la au compost ou à la poubelle). Protégez le haut-parleur électronique avec une pellicule plastique.

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Instructions étape par étape

1

Étape 1

Mélanger 1 tasse de fécule de maïs avec ½ tasse d'eau froide dans un bol jusqu'à atteindre l'état dilatant (solide au tapotement, liquide au repos).

⏱️ ~10 min
2

Étape 2

Effectuez des tests de cisaillement mécanique : frappez la surface avec force, laissez tomber une bille et faites glisser lentement une fourchette pour observer l'épaississement par cisaillement.

⏱️ ~15 min
3

Étape 3

Enveloppez un haut-parleur Bluetooth dans une pellicule plastique protectrice, placez un plateau en plastique peu profond contenant 1 cm de liquide au sommet du cône et diffusez des ondes sinusoïdales basse fréquence (40-60 Hz).

⏱️ ~15 min
4

Étape 4

Observez l’émergence d’ondes de Faraday stationnaires et de doigts de fluide rampants autonomes générés par les harmoniques de vibrations acoustiques.

⏱️ ~5 min

Ce qu'ils apprennent

Rhéologie dilatante-épaississante non newtonienne Nœuds de résonance acoustique et ondes stationnaires cymatiques La viscosité change sous contrainte de cisaillement cinétique