Вступ: Загадка про стан речовини (5 хв) 🧠
Загадка: Почніть урок із запитання: "Чи може речовина бути одночасно твердою і рідкою?" Запропонуйте учням назвати відомі їм стани (твердий, рідкий, газоподібний) та їхні основні властивості.
Ньютон: Коротко згадайте Ісаака Ньютона і його закон в'язкості. Поясніть, що більшість рідин, таких як вода і олія, є Ньютонівськими — їхня в'язкість постійна.
Демонстрація: Покажіть крохмаль (твердий, порошок) і воду (рідка). Запитайте, що буде, якщо їх змішати.
II. Експеримент: Створення «Магічної» Рідини (15 хв) 🖐️
Обладнання (на кожну групу 3-4 учні):
Кукурудзяний або картопляний крохмаль (приблизно 200 г на групу).
Холодна вода.
Миска або глибокий лоток.
Ложка для перемішування.
Харчовий барвник (необов'язково, але додає візуального інтересу).
Хід досліду:
Приготування: Учні насипають крохмаль у миску. Поступово додають холодну воду, постійно помішуючи. Співвідношення приблизне: 2 частини крохмалю на 1 частину води. Маса має бути густою, але вологою.
Тест 1: Повільний вплив (Рідина): Попросіть учнів повільно занурити палець у суміш.
Що ви відчуваєте? (Легко входить, рідина обволікає палець).
Тест 2: Швидкий вплив (Тверде): Попросіть учнів різко вдарити або швидко стиснути суміш у кулаці.
Що ви відчуваєте? (Суміш стає твердою, пружною, неначе ви б'єте по піску).
Тест 3: Створення кульки: Спробуйте швидко скачати кульку з рідини в руці, а потім зупинитися.
Що відбувається, коли ви перестаєте стискати? (Кулька розтікається між пальцями, знову стаючи рідкою).
III. Аналіз: Наукове пояснення (10 хв) 🧪
Обговорення спостережень: Зберіть враження учнів:
"Коли ми рухаємося повільно, суміш рідка."
"Коли ми діємо швидко і сильно, суміш тверда."
Введення термінів:
Поясніть, що ця суміш є неньютонівською рідиною.
Її ключова фізична властивість — в'язкість — залежить від швидкості зсуву (тобто швидкості, з якою ми на неї впливаємо).
Мікроскопічний рівень:
У цій суміші частинки крохмалю знаходяться у воді у вигляді суспензії.
При повільному русі молекули крохмалю встигають розійтися, і рідина тече.
При швидкому ударі (різкій силі) молекули крохмалю блокуються або "зчіплюються" одна з одною, швидко утворюючи тверду, ущільнену структуру, що і призводить до ефекту "твердості".
IV. Закріплення: Де це використовується? (10 хв) 🌍
Природні приклади:
Піски та грязі: Дуже густий бруд або деякі види пісків (наприклад, у зсувах) можуть поводитися подібно до неньютонівської рідини.
Технологічне застосування:
Бронежилети: Розробляються бронежилети, що містять спеціальні рідини, які миттєво тверднуть від удару кулі чи ножа, забезпечуючи захист.
Гідроізоляція та амортизація: Використовуються в протиударному обладнанні.
Відео-фінал (за наявності інтернету): Покажіть коротке відео про те, як люди бігають по великому басейну з неньютонівською рідиною.
Запитайте: "Чому людина не тоне, коли біжить, але потоне, якщо зупиниться?" (Відповідь: Біг — це постійний швидкий вплив, що підтримує "твердий" стан рідини).
Додатковий варіант: Демонстрація розчинності (якщо час дозволяє):
Порівняйте цю суміш з крохмальним клейстером (крохмаль + гаряча вода). Це покаже, як температура впливає на розчинність та в'язкість, демонструючи ще одну фізичну властивість.
.
