Bayangkan Anda sedang makan malam. Anda mencoba menuangkan beberapa saus peternakan Ke piring Anda untuk mencelupkan sayuran Anda. Anda memberi tip wadah terbalik, tetapi tidak ada yang keluar. Sepertinya solid.
Jadi, Anda mengguncang botol ke atas dan ke bawah, dan gumpalan besar berpakaian jatuh dan mengenai piring Anda. Sepertinya cairan.
Tetapi saus tidak menyebar ke seluruh piring, seperti susu atau cairan lainnya jika Anda menumpahkannya. Sebaliknya, ia mempertahankan beberapa bentuk, seperti sayuran di piring Anda. Sepertinya solid.
Tetapi setiap kali Anda memasukkan wortel atau seledri padat Anda ke dalam gumpalan berpakaian, itu sedikit mendistorsi bentuk gumpalan. Anda bahkan dapat mengolesi dan menyebarkan gumpalan, tetapi bentuk dan kekakuan seledri tidak terpengaruh oleh game ini. Sepertinya cairan.
Jadi, apakah saus peternakan cairan dan padat? Atau tidak juga?
Saya seorang Profesor Fisika dan Biofisikadan penelitian saya berfokus pada pemahaman bahan licin yang memiliki sifat cair dan padat. Fisikawan menyebut materi material ini. Di lab sayakami menyelidiki apa yang membuat bahan biologis seperti kulit dan ingus licin-dan bagaimana kami dapat membuat bahan bio-terinspirasi yang memiliki sifat menarik yang sama. Saya juga menjadi tuan rumah saluran media sosial, Fisika Mamadi mana dua anak laki -laki saya dan saya mengajukan dan menjawab pertanyaan tentang fisika kehidupan sehari -hari.
Keadaan dasar materi
Untuk mencari tahu apa yang terjadi dengan saus peternakan, Anda perlu memahami apa itu keadaan materi yang berbeda Dan apa yang membuat masing -masing unik. “Materi” hanyalah kata ilmiah untuk “barang,” dan itu adalah apa pun yang terdiri dari blok bangunan mikroskopis disebut atom dan itu memiliki massa.
Anda mungkin belajar di sekolah bahwa ada tiga keadaan materi: padat, cair dan gas. Pikirkan Ice Cube, genangan air dan kabut. Mungkin Anda juga belajar tentang negara keempat, yang dikenal sebagai plasma.
Keadaan yang berbeda ini ditentukan oleh bagaimana Molekul yang sangat kecil mengarang masalah ini berinteraksi satu sama lain. Molekul -molekul ini sangat kecil sehingga Anda tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang Anda. Tetapi interaksi mereka yang tidak terlihat menentukan sifat bahan yang dapat Anda lihat.
Molekul dalam padatan secara fisik melekat satu sama lain dengan cara yang membuat mereka tidak bergerak di sekitar relatif satu sama lain. Inilah yang membuat padatan kaku dan mampu menjaga bentuk tetap.
Molekul dalam cairan, di sisi lain, tidak terhubung satu sama lain. Mereka dapat bergerak, meluncur melewati satu sama lain dan mencampur diri sendiri. Kebebasan bergerak inilah yang memungkinkan cairan untuk mengambil bentuk wadah apa pun itu.
Molekul dalam gas benar -benar bebas untuk bergerak tanpa benar -benar menabrak molekul lain dalam gas terlalu banyak. Seperti cairan, gas akan berbentuk wadah apa pun di dalamnya dan tidak memiliki bentuk tetap. Tetapi tidak seperti cairan dan padatan, gas juga dapat mengubah ukuran atau volume mereka.
Plasma mirip dengan gas tetapi memiliki lebih banyak energi. Energi ini menyebabkan bagian molekul yang bermuatan listrik, yang disebut proton dan elektron, pecah. Matahari dan bintang adalah contoh plasma, seperti halnya bahan itu membuat tanda neon bersinar.
Elastisitas dan viskositas
Sementara padatan memegang bentuknya, mereka tidak sepenuhnya kaku. Koneksi antara molekul berperilaku seperti mata air kecil, yang membuat padatan elastis. Jika Anda mendorong padatan, itu akan berubah bentuk – tetapi akan bangkit kembali ke keadaan aslinya ketika Anda berhenti mendorong, seperti kasur Anda saat Anda memantul di tempat tidur. Tentu saja, ini terjadi pada tingkat molekuler, jadi Anda tidak dapat melihatnya terjadi.
Dan meskipun cairan dengan mudah berubah bentuk, mereka melakukannya Tahan perubahan ini karena gesekan Antara molekul cair saat mereka mencoba untuk saling bergerak. Gesekan ini disebut Viskositas. Cairan seperti madu atau sirup jauh lebih kental daripada cairan seperti susu atau air, membuatnya lebih sulit diaduk. Bayangkan mencoba berenang di kolam renang madu – lezat tapi sulit.
Keadaan kelima
Dressing peternakan sebenarnya yang kelima keadaan materi dikenal sebagai materi lunak. Materi lunak dapat memiliki sifat cairan dan padatan, jadi bahan yang dikatakan para ilmuwan Viskoelastik – Kombinasi dari kental dan elastis. Contoh umum lainnya dari bahan lunak termasuk yogurt, adonan kue, sampo, pasta gigi, dempul konyol, ingus, lendir dan pembekuan.
Zat -zat ini tidak cukup padat dan tidak cukup cair – keduanya sedikit dari keduanya. Anda dapat menuangkan sampo dari botol, tetapi jika Anda meletakkan sedikit di antara jari -jari Anda dan memisahkannya, itu akan membentang di antara jari -jari Anda. Adonan cookie dapat menahan bentuknya sendiri, tetapi jika Anda mendorongnya, itu berubah bentuk dan tidak bangkit kembali.
Banyak bahan viskoelastik Pamerkan penipisan geseryang berarti bahwa viskositas mereka semakin berkurang, semakin banyak Anda menggagalkan mereka. Inilah sebabnya mengapa mengguncang sebotol saus peternakan atau kecap memungkinkan Anda menuangkannya-meskipun sebelum mengocok itu terlalu padat untuk meninggalkan botol. Itu juga mengapa yogurt yang tampaknya cukup solid dan mampu mempertahankan bentuknya menjadi lebih seperti cairan ketika Anda mengaduknya dengan cepat.
Bahan licin juga bisa menunjukkan penebalan geser – Mereka menjadi lebih kaku semakin keras Anda mencoba untuk mengubah bentuknya. Beginilah caranya Oobleck, campuran tepung jagung dan air sederhanabekerja. Anda perlahan -lahan dapat menuangkannya dan merendam tangan Anda di dalamnya, seperti cairan lainnya, tetapi jika Anda memerasnya atau mengguncangnya.
Jenis molekul yang berbeda
Alasan bahan yang licin ini memiliki sifat cair dan padat adalah itu mereka terbuat dari polimer: molekul panjang, seperti rantai. Rantai panjang ini menjadi kusut, seperti semangkuk spagetijadi mereka semacam terhubung, seperti molekul dalam padatan, tetapi juga semacam bebas untuk bergerak melewati satu sama lain, seperti molekul dalam cairan.
Sebagian besar saus peternakan yang dibeli di toko berisi permen karet Xantham, yang merupakan polimer alami yang digunakan untuk menebal dan menstabilkan banyak makanan.
Jadi lain kali Anda mencoba menuangkan ganti peternakan dari botol, Anda bisa membayangkan polimer permen Xantham semuanya kusut satu sama lain, membuat dressing bertindak seperti padatan. Saat Anda mengguncang botol, Anda melepaskan polimer sehingga mereka meluncur dan mengalir melewati satu sama lain, memungkinkan saus mengalir dengan mudah keluar dari botol dan ke piring Anda.
Pertanyaan “Apakah Peternakan berpakaian cairan atau padat?” diajukan oleh Gabriel, usia 8, dari Deland, Florida. Anak -anak yang penasaran adalah seri untuk anak -anak dari segala usia. Jika Anda memiliki pertanyaan yang ingin dijawab oleh ahli, kirimkan curiouskidsus@theconversation.com.
Artikel yang diedit ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.
