Camminare sull’acqua: è un liquido o un solido?

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Chi ha detto che la fisica non può essere divertente? Questi studenti della Lamar University si divertono a mettere in pratica la teoria dei fluidi non newtoniani.

Nelle classi della scuola elementare, quando eravamo piccoli, ci hanno detto che la materia si presenta in tre stati: solido, liquido o gas . Alcuni elementi, come l’acqua, possono passare da uno all’altro, ma non entrambi allo stesso tempo. Cioè, l’acqua non può essere liquida e solida (ghiaccio) allo stesso tempo, per esempio.

Ma ci sono fluidi che sfuggono a questa definizione. O almeno cercano di ingannarci. Sembrano liquidi ma sostengono il peso di una persona . D’altra parte, se si lascia un cucchiaio o una maglietta sopra, affondano.

La cosa divertente è che questi fluidi magici sono molto facili da ottenere. Chiunque può farli in casa , come vedremo. Ma prima, vale la pena dare un’occhiata a questo divertente video della classe di meccanica dei fluidi alla Lamar University in Texas, USA, per vedere come funzionano:

Come si vede nel video, in apparenza sembra un liquido viscoso. Quando è calma si comporta come un liquido e se si lascia un oggetto su di essa, affonda lentamente. Ma una persona può camminarci sopra senza affondare, e persino saltare e ballare, come se fosse un materiale solido.

Naturalmente, non c’è niente di magico qui. Abbiamo a che fare con quello che è scientificamente chiamato un fluido non newtoniano, cioè la sua viscosità non rispetta le leggi di Newton.

La maggior parte dei fluidi, come l’acqua, hanno una viscosità costante. Ma questi fluidi non newtoniani variano la loro viscosità in funzione della temperatura o, come nel caso del video, della tensione costante che viene applicata (il peso).

Il fluido che vediamo è molto semplice da realizzare. Abbiamo solo bisogno di amido di mais, come il classico Cornstarch venduto nei supermercati, e acqua. Due parti di acqua, una parte di amido di mais e mescolare. Gli studenti universitari nel video hanno aggiunto del colorante alimentare, per dare un po’ di colore.

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Anche se scioccante, i fluidi non newtoniani sono abbastanza comuni . Rientrano in questa categoria, in misura maggiore o minore, prodotti di uso quotidiano come il dentifricio, il burro, il ketchup o la lava.

Se avete bambini in casa, l’esperimento con l’amido di mais è molto facile da fare e sicuramente li farà ridere. Ma fate attenzione perché è abbastanza appiccicoso…

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