Районный конкурс творческих работ «Шаг в науку»

Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй

                                                                                   Автор: Варфоломеева Татьяна Александровна

                                                        Школа: Муниципальное общеобразовательное

                                                                       учреждение «Кокуйская средняя общеобразовательная школа №2»

                   Класс: 9 б

                                                                    Руководитель: Корешкова Валентина

                                                                                                  Николаевна

                                                                                      учитель физики

                                                              Консультант: Варфоломеев Александр

                                                                                       Лазаревич  

                                                                Образование: техник – энергостроитель

                                                                           Неоконченное   высшее: инженер-технолог

 деревообработки

                                Должность и место работы: исполнительный

 директор водоканала, водоканал пгт Кокуй

2011 год

Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй

Варфоломеева Татьяна Александровна

Россия

Забайкальский край

пгт Кокуй

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Кокуйская средняя общеобразовательная школа №2»

9 б класс

1. Краткая аннотация
2. Данная работа содержит материалы, связанные с очистными сооружениями пгт Кокуй. Рассмотрены приборы, используемые на предприятии, а также методы очистки сточных вод.
3. Также проведено исследование физических приборов, рассмотрены физические явления, используемые для очистки сточных вод.
4. Сняты показания с приборов и произведены расчеты. Далее полученные результаты сравнили с необходимыми числами для качественной очистки сточных вод.

35. Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй
36. Варфоломеева Татьяна Александровна
37. Россия
38. Забайкальский край
39. пгт Кокуй

Муниципальное общеобразовательное учреждение

40.  «Кокуйская средняя общеобразовательная школа №2»
41. 9 б класс

5. Аннотация
6. Очистка сточных вод -  комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах. Очистные сооружения нужны нашему поселку для очистки сточных вод. После очищения их от вредных веществ вода попадает в реку, после чего идет в другие населенные пункты. Представьте себе, что бы могло быть если бы вся неочищенная вода сразу поступала в реку. При таком раскладе мы бы не избежали экологической катастрофы.  

Но для качественной очистки воды необходимы знания физики и умение работать с физическими приборами. Необходимо уметь делать необходимые вычисления и расчеты.

Цель исследования:  раскрыть роль физики и физических приборов для очистки воды на примере очистных сооружений пгт Кокуй.

Для достижения цели исследования предполагалось решить следующие задачи:

 1. Обосновать необходимость и значимость физики при очистке вод

2. Раскрыть понятийный аппарат сооружений, находящихся на очистных сооружениях.

3. Дать характеристику методам очистки сточных вод.

4. Провести анализ состояния проблемы очистки сточных вод пгт Кокуй.

5. Раскрыть роль физики и физических приборов, используемых на предприятии

6. Провести замеры физических величин.

Для решения поставленных задач в исследовании применялись следующие методы: теоретический анализ (изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы, нормативных документов); измерение физических величин и сравнение их с установленными нормами очистки воды.

В ходе исследования были получены следующие результаты.

1.Проведен анализ очистки сточных вод. Данные представлены в виде графиков.

2.Рассмотрены физические приборы и явления, применяемые для очистки сточных вод пгт Кокуй

3.Проведены замеры физических величин, таких как: масса, сила и длина волны.

 Выводы:

Для достижения цели исследования были рассмотрены приборы, с которых были сняты результаты, а также проведен анализ очистки сточных вод. При анализе было выяснено, что вода удовлетворяет требованиям и нормам безопасности для жизни живых организмов.

Также можно констатировать, что физика играет огромную роль в очистке сточных вод. При очистке используются многие физические приборы (фотометр, весы, термопары, насосы), которые невозможно использовать без знаний законов физики.

Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй

Варфоломеева Татьяна Александровна

Россия

Забайкальский край

пгт. Кокуй

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Кокуйская средняя общеобразовательная школа №2»

9 б класс

Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй.

7. Очистка сточных вод -  комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах. Очистные сооружения нужны нашему поселку для очистки сточных вод. После очищения их от вредных веществ вода попадает в реку, после чего идет в другие населенные пункты. Представьте себе, что бы могло быть если бы вся неочищенная вода сразу поступала в реку. При таком раскладе мы бы не избежали экологической катастрофы.  

Но для качественной очистки воды необходимы знания физики и умение работать с физическими приборами. Необходимо уметь делать необходимые вычисления и расчеты.

На очистных сооружениях используют несколько этапов очистки сточных вод, что позволяет выбрасывать в реку Шилка максимально очищенную воду.

 Очищение происходит в несколько этапов: (Схема очистки – приложение №1)

1. Механический

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

          Сооружения для механической очистки сточных вод:

1. решётки (или УФС — устройство, фильтрующее самоочищающееся) и сита;
2. песколовки (Приложение №2, рис 1);
3. первичные отстойники;
4. мембранные элементы;
5. септики.

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита.  Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.).

Стоки со всего поселка через насос попадают в песколовки с определенной скоростью. Песколовки имеют форму круга и стоки под давлением (p=1,6кг/см2) и с определенной скоростью движения начинают двигаться под действием центростремительной силы, которую рассчитывают по формуле: F=V2/r.Все твердые вещества оседают на стенках песколовок, а потом с помощью насоса выбрасываются на иловые площадки. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Отстойники - это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 метра.

При осмотре отстойников произведён расчет максимальной массы воды, которую способны вместить отстойники.

m=ρ*V, V=Sоснh, Sосн=πR2

Sосн=3,14*(20м)2=1256(м2), V=1256 м2*5м=6280 (м3)

ρ=1000кг/м3 , m=1000кг/м3*6280 м3=6280000 (кг)=6280(тонн)

Там с помощью аэротенок (воздух, подающийся по трубам диаметром 4 метра) происходит следующий этап очистки. С помощью турбин, которые рассчитаны на давление 1,6 кг/см2 , из подвального помещения воздух под давление 0,5 кг/см2 (5000кг/м2 или 5000Па) и t=200C подается в первичные отстойники. Силу, с которой воздух выбрасывается в отстойники можно рассчитать по формуле:

p=F/S => F=p*S, S=πR2

S=3,14*(2м)2=12,56 (м2), F=5000Па*12,56 м2=62800 (Н)=62,8(кН)

Под действие данной силы все твердые вещества поднимаются на поверхность и задерживаются металлическими рещётками, которые стоят между отстойниками.

 Затем вода переходит во вторичный отстойник, где специально  размножают бактерии, которые очищают воду от загрязнений

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

На данном этапе был произведен осмотр приборов и их физических параметров для механической очистки воды. Также произведен расчет массы воды, которую может принять отстойник. И рассчитана сила выброса воздуха из аэротенок.

2. Биологический

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5 (биохимическая потребность в кислороде через 5 суток). Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).

В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.

Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников. Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.

III. Физико-химический

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация или эвапорация.

Для анализа берется вода из отстойников и с помощью фотометра определяют длину волны, плотность от концентрацию. Далее после каждого этапа очистки сточных вод в лабораторию попадают пробы воды, с которой снимают результаты. Пройдя все этапы очистки, вода берётся ещё раз на анализ и сравнивается с нормами наличия различных веществ.

Для анализа очищенной воды и сравнения её с нормами она отправляется в лабораторию. Для начала электронасосом (Приложение №2, рис 2) очищенную воду избавляют от твердых примесей. Примеси сушат в термостате (Приложение №2, рис.3) и взвешивают. С помощью фотометра (Приложение №2, рис.4) измеряют длину волны нитратов, аммиака, фосфатов и т.д.

В кювету наливают очищенную и дистиллированную воду и запускают прибор. С помощью полученных результатов были построены графики (Приложение №3, рис 1, рис 2, рис 3) зависимости плотности от концентрации, находящихся в воде примесей на каждом этапе очистки. По графикам  сравнили полученные результаты (самая низкая точка, находящаяся на графике) с нормами безопасно очищенной воды (Приложение №3, таблица №1). Все результаты соответствуют нормам измерений. И количество примесей в очищенной воде не превышает норму, что констатирует о безопасности воды для организмов при сбросе ее в реку Шилка.

В данном исследовании произведены физические расчеты некоторых величин, необходимых для бесперебойной работы очистных сооружений. Также рассмотрены многие физические приборы. На основании выше изложенного можно сделать вывод о том, что даже очистка сточных вод не может производиться без знаний элементарных законов физики, без навыков работы с физическими приборами и, конечно же, необходимо знание многих физических явлений (тяготение, диффузия, трение), чтобы в реку Шилка выбрасывалась чистая вода, которая никогда не сможет привести к экологической катастрофе.

Роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй

Варфоломеева Татьяна Александровна

Россия

Забайкальский край

пгт. Кокуй

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Кокуйская средняя общеобразовательная школа №2»

9 б класс

План исследований

Проблема исследования: роль физики при очистке сточных вод в пгт Кокуй. Сравнение полученных результатов с нормами при очистке сточных вод.

Гипотеза: очистка сточных вод поселка возможна ли без знаний физики, без умения пользоваться физическими приборами и без умения делать необходимые замеры для качественной очистки.

Методы

1.Теоретический анализ (изучение и анализ научно-методической и учебной литературы, нормативных документов).

На данном этапе произвести анализ имеющейся литературы о наличии приборов и их устройстве, которые используются на предприятии.

Также начертить примерную схему расположения основного оборудования и путь сточной воды от насоса, который перекачивает все стоки поселка до лаборатории.

Особое внимание обратить на устройство песколовок и отстойников. Также анализировать имеющееся оборудование в лаборатории, где производят замеры различных веществ в очищенной воде и сравнивают их с допустимыми нормами.  

Изучить рабочий материал наблюдений по очистке сточных вод. Анализировать и использовать журнал замеров очистки сточных вод. Рассмотреть приборы и их роль в очистке сточных вод.

            2.Измерение физических величин и сравнение их с установленными нормами

очистки воды.

Данный этап является практической частью работы, в которой планируется использовать оборудование, которое находится на предприятии. Для расчета массы воды, которую могут принять, отстойники произвести замеры высоты и радиуса котлована.

В аэротенках рассчитать силу выброса воздуха из труб. Произвести замер давления в турбинах, куда поступает воздух с помощью манометра, определить температуру воздуха с помощью термометра.

В лаборатории с помощью фотометра определить по длине волны наличие нитратов, фосфатов в очищенной воде. Сравнить полученные показания с показаниями дистиллированной водой. Также рассмотреть приборы для сушки твердых веществ, которые с помощью насоса извлекают из очищенной воды

Построить графики зависимости длины волны от наличия веществ в воде.

Библиография

1.Википедия (электронная энциклопедия)

2.Г. Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика.10 класс: -М: Просвещение -2010 г.

3.Проект постройки очистных сооружений пгт.Кокуй

4.Интернет

5. А.А.Покровский. Учебное оборудование по физике.: - М:Просвещение – 1973 г.

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Кокуйская» средняя образовательная школа №2»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

Тема проекта
«Неньютоновские жидкости»

Работу выполнил:
Кочетыгов Кирилл Сергеевич
ученик 10 «А» класса

пгт. Кокуй, 2022

Оглавление

Введение.        3

1. Теория о неньютоновской и ньютоновской жидкостях.        4

2. Применение неньютоновских жидкостей в жизни человека.        7

2.1. В военном производстве.        7

2.2. В автомобильной промышленности.        7

2.3. В нефтепромышленности.        8

2.4. В косметологии.        8

2.5. В кулинарии.        9

2.6. Применение в игрушках.        9

3. Методика проведённых исследований.        9

3.1. Приготовление неньютоновской жидкости.        9

3.2. Проведение опытов и экспериментов с неньютоновской жидкостью.        10

1. Механическое воздействие на неньютоновскую жидкость.        10

2. Изменение вязкости жидкости при нагревании.        10

3. Температура кипения и кристаллизации неньютоновской жидкости.        11

Заключение.        11

Список использованных источников.        13

Введение.

Актуальность проекта: Нас окружает огромное количество жидкостей. Жидкость окружает везде и всегда. Сами люди состоят из жидкости, вода дает нам жизнь, из воды мы вышли и к воде всегда возвращаемся. Основным свойством жидкости является то, что она способна менять свою форму под действием механического воздействия.

Но оказалось, что не все жидкости ведут себя привычным образом. Это так называемые неньютоновские жидкости. Мы заинтересовалась необычными свойствами таких жидкостей и провели несколько опытов.

Проблема: К сожалению, у многих людей знания о жидкости огромны, но о неньютоновских жидкостях  знаний у обывателя практически нет, хотя все мы их используем.

Гипотеза:

Существуют жидкости с особыми свойствами , свойства этих жидкостей отличаются от свойств, например, воды.

Цель:

Изучить  физические свойства неньютоновской жидкости и получить неньютоновскую  жидкость.

Объект:

Механика жидкостей.

Предмет:

Неньютоновская жидкость.

Задачи:

 1. Собрать теоретический материал о неньютоновской жидкости.

 2. Сформулировать определение и узнать некоторые физические свойства и разновидности неньютоновской жидкости;

 3. Узнать области применения неньютоновской жидкости.

 4. Изготовить неньютоновскую жидкость;

 5. Используя подручные средства, провести эксперимент, в ходе которого подтвердить некоторые физические свойства неньютоновских жидкостей (проявление свойств твердых тел, изменение вязкости в процессе нагревания, определение температуры кипения).

1. Теория о неньютоновской и ньютоновской жидкостях.

В природе существуют четыре формы вещества: твердое, жидкое, газообразное и плазма. Жидкость – это среднее состояние между твердым и газообразным.

Жидкости можно разделить на ньютоновские и неньютоновские.

Разберемся, почему они имеют такие названия. Этим они обязаны английскому ученому Исааку Ньютону.

Сэр Исаак Ньютон — английский физик, математик, механик, и астроном, один из создателей классической физики. Современная наука обязана Ньютону множеством сформулированных законов поведения тел и веществ. В числе прочих он сформулировал закон вязкого трения жидкостей. Согласно этому закону, жидкость будет продолжать обладать текучими свойствами в независимости от того, какие силы действуют на нее.
Соответственно тогда ньютоновская жидкость - это любая жидкость, течение которой происходит согласно закону вязкого трения Ньютона (вода, молоко, растительное масло). Если же жидкость не подчиняется этому закону, она считается неньютоновской. Чем сильнее воздействовать на жидкость, тем быстрее она будет течь и менять свою форму. Если воздействовать на Неньютоновскую жидкость механическими усилиями, мы получим совершенно другой эффект, вязкость жидкости очень сильно увеличивается, и она начинает вести себя почти как твердое тело. Связь между молекулами жидкости будет усиливаться с увеличением силы воздействия на нее, в следствии мы столкнемся с физическим затруднением сдвинуть слои таких жидкостей.

 Еще в конце XVII века великий физик Ньютон обратил внимание, что грести веслами быстро гораздо тяжелее, нежели если делать это медленно. И тогда он сформулировал закон, согласно которому вязкость жидкости увеличивается пропорционально силе воздействия на нее.

Ньютон пришел к изучению течения жидкостей, когда в своих наблюдениях он установил, что если поддерживать вращение цилиндра, то оно постепенно передаётся всей массе жидкости. Впоследствии для описания подобных свойств жидкостей стали использовать термины «внутреннее трение» и «вязкость», получившие одинаковое распространение. Исторически, эти работы Ньютона положили начало изучению вязкости и реологии.

Когда жидкость неоднородна, например, состоит из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры, то при её течении вязкость зависит от градиента скорости. Такие жидкости называют неньютоновскими. Неньютоновскими, или аномальными, называют жидкости, течение которых не подчиняется закону Ньютона. Таких, аномальных с точки зрения гидравлики, жидкостей немало. Они широко распространены в нефтяной, химической, перерабатывающей и других отраслях промышленности.

Неньютоновские жидкости не поддаются законам обычных жидкостей, эти жидкости меняют свою плотность и вязкость при воздействии на них физической силой, причем не только механическим воздействие, но даже звуковыми волнами и электромагнитными полями.

Свойства неньютоновских жидкостей изучает наука реология (от греч. Rheos - течение, поток и logos - слово, учение), наука, изучающая деформационные свойства реальных тел, наука о деформациях и текучести вещества. Реология рассматривает действующие на тело механические напряжения и вызываемые ими деформации. Термин "реология" ввёл американский учёный-химик Юджин Бингам.

Реология тесно переплетается с гидромеханикой, теориями упругости, пластичности и ползучести. В основу реологии легли законы Исаака Ньютона о сопротивлении движению вязкой жидкости, уравнения Навье — Стокса для движения несжимаемой вязкой жидкости, работы Дж. Максвелла, У. Томсона и др. Значительный вклад внесён русскими учёными: Д. И. Менделеевым, Н. П. Петровым, Ф. Н. Шведовым и советскими учёными П. А. Ребиндером, М. П. Воларовичем, Г. В. Виноградовым и др.

С проблемами реологии приходится встречаться в технике при разработке технологии разнообразных производственных процессов, при проектных работах и конструкторских расчётах, относящихся к самым различным материалам: металлам (особенно при высоких температурах), композиционным материалам, полимерным системам (расплавам, растворам, композиционным материалам, резине), нефтепродуктам, глинам и другим грунтам, горным породам, строительным материалам (бетонам, битумам, силикатам и др.), дисперсным системам (пенам, эмульсиям, суспензиям, порошкам, пастам) пищевым продуктам и т.д.

Подраздел реологии - биореология изучает механические свойства биологических жидкостей (крови, синовиальной, плевральной жидкостей) и деформационные свойства мышц, сосудов у человека и животных. Поэтому с практической точки зрения исследования в этой области актуальны и совершенно необходимы. С чисто научной точки зрения изучение неньютоновских жидкостей также очень интересно и актуально, поскольку даже в простых течениях они могут проявлять поведение, качественно отличающееся от поведения обычной ньютоновской жидкости.

Свойства

1. Если воздействовать на неньютоновскую жидкость механическими усилиями жидкость начинает обладать свойствами твердых тел.

2. При нагреве неньютоновской жидкости ее плотность уменьшается.

3.  Температура кипения составляет 63 0С.

2. Применение неньютоновских жидкостей в жизни человека.

В мире, как ни странно, очень популярны данные жидкости. При исследовании неньютоновских жидкостей в первую очередь изучают их вязкость. Знания о вязкости и о том, как ее измерять и поддерживать, помогают и в медицине, и в технике, и в кулинарии, и в производстве косметики.

2.1. В военном производстве.

В мире очень популярны данные жидкости. В США на основе данных жидкостей, министерство обороны начало выпуск бронежилетов для военных . Данные бронежилеты по своим характеристикам лучше обычных, так как легче по весу и проще в изготовлении. Материал, из которого изготавливаются бронежилеты, называется D3O. Материал D3O, разработанный одноименной американской компанией, относится к дилатантным(содержат жидкую фазу в количестве, позволяющем заполнить в состоянии покоя или при очень медленном течении пустоты между частицами твердой фазы. При увеличении скорости частицы твердой фазы перемещаются друг относительно друга быстрее, силы трения между частицами возрастают, при этом увеличивается кажущаяся вязкость) неньютоновским жидкостям. Фактически d3o ведет себя как хорошо охлажденная карамель, только еще более чувствителен к нагрузкам.

2.2. В автомобильной промышленности.

Так же неньютоновские жидкости используются в автомобильной промышленности. Моторные масла синтетического производства на основе неньютоновских жидкостей уменьшают свою вязкость в несколько десятков раз, при повышении оборотов двигателя, позволяя при этом уменьшить трение.

Данные жидкости применяют в новейших технологиях для амортизации некоторых элементов транспортного оборудования или механических машин. Реологические исследования позволяют решать прикладные гидродинамические задачи - транспорт неньютоновских жидкостей по трубопроводам, течение полимеров, пищевых продуктов, строительных материалов в перерабатывающем оборудовании, движение буровых растворов в пластах и т.д.

Перспективно применение высокодисперсных адсорбентов, например диатомитов, с адсорбированными на их поверхности веществами, способными образовывать с адсорбентами водородные связи (спирты, высшие жирные кислоты, амины). Суспензии применяют в качестве рабочей жидкости гидравлических систем, в виде тонких пленок в тормозных и др. устройствах, в т.ч. в коробках передач, генераторах крутильных колебаний и т. п.

2.3. В нефтепромышленности.

Практический интерес представляет также использование специфических реологических эффектов. Так, малые полимерные добавки к воде и нефтепродуктам придают жидкости новые реологические свойства, благодаря чему резко снижается гидравлическое сопротивление при турбулентном течении (эффект Томса).

2.4. В косметологии.

Чтобы косметика держалась на коже, ее делают вязкой, будь это жидкий тональный крем, блеск для губ, подводка для глаз, тушь для ресниц, лосьоны, или лак для ногтей. Вязкость для каждого изделия подбирается индивидуально, в зависимости от того, для какой цели оно предназначено. Блеск для губ, например, должен быть достаточно вязким, чтобы долго оставаться на губах, но не слишком вязким, иначе тем, кто им пользуется, будет неприятно ощущать на губах что-то липкое.

В массовом производстве косметики используют специальные вещества, называемые модификаторами вязкости. В домашней косметике для тех же целей используют разные масла и воск. В гелях для душа вязкость регулируют для того, чтобы они оставались на теле достаточно долго, чтобы смыть грязь, но не дольше, чем нужно, иначе человек почувствует себя снова грязным. Обычно вязкость готового косметического средства изменяют искусственно, добавляя модификаторы вязкости.

2.5. В кулинарии.

Чтобы улучшить оформление блюд, сделать еду более аппетитной и чтобы ее было легче есть, в кулинарии используют вязкие продукты питания. Продукты с большой вязкостью, например, соусы, очень удобно использовать, чтобы намазывать на другие продукты, как хлеб. Их также используют для того, чтобы удерживать слои продуктов на месте.

В бутерброде для этих целей используют масло, маргарин, или майонез - тогда сыр, мясо, рыба или овощи не соскальзывают с хлеба. В салатах, особенно многослойных, также часто используют майонез и другие вязкие соусы, чтобы эти салаты держали форму. Самые известные примеры таких салатов - селедка под шубой и оливье.

Если вместо майонеза или другого вязкого соуса использовать оливковое масло, то овощи и другие продукты не будут держать форму. Вязкие продукты с их способностью удерживать форму используют также для украшения блюд. Например, йогурт или майонез на фотографии не только остаются в той форме, которую им придали, но и поддерживают украшения, которые на них положили.

2.6. Применение в игрушках.

Раньше очень популярной была и игрушка «лизун», которому можно придать любую форму, но который при длительном состоянии покоя растекается.

3. Методика проведённых исследований.

3.1. Приготовление неньютоновской жидкости.

Чтобы приготовить неньютоновскую жидкость мне понадобились вода и картофельный крахмал. Их нужно было смешать в равной пропорции 1:1.

3.2. Проведение опытов и экспериментов с неньютоновской жидкостью.

1. Механическое воздействие на неньютоновскую жидкость.

Чтобы провести опыт и лучше понять свойства данной жидкости, нужно опустить руку в жидкую массу и резко попробовать сжать пальцы внутри нее. Также можно резко попробовать вытащить руку из нее. Главное все это делать быстро.

В ходе проведения опыта можно заметить, что при резком воздействии на неньютоновскую жидкость она моментально крепчает. Таким образом, резко сжать внутри нее пальцы не получится, и резко вынуть руку тоже, несмотря на то, что при медленном погружении в нее руки мы чувствовали обыкновенную жидкость.

Итак, при медленном погружении сжатого кулака в неньютоновскую жидкость, она проявляет свойства обычной жидкости, и не оказывает сопротивления. Но если по ней резко ударить, то она мгновенно превратится в более плотное вещество, и, пробить ее не получится.

При переливании неньютоновской жидкости из одного сосуда в другой она вновь проявляет как свойства твердого вещества, так и жидкого. При вытекании жидкости из одного сосуда, как и в момент своего падения, она остается жидкой, но при взаимодействии с поверхностью другого сосуда, или любой другой твердой поверхностью она на секунды столкновения становится твердой, и вновь растекается.

Все изложенные выше опыты демонстрируют нам главное свойство неньютоновской жидкости – способность становиться более вязкой и твердой при резком взаимодействии с ней.

2. Изменение вязкости жидкости при нагревании.

В жидкостях переход молекул из слоя в слой тоже имеет место, но главной причиной вязкости жидкости являются силы взаимного притяжения ее молекул. Так как при нагревании жидкости расширяются, то силы взаимного притяжения их молекул при этом уменьшаются, чем и объясняется уменьшение вязкости жидкостей при повышении температуры.

3. Температура кипения и кристаллизации неньютоновской жидкости.

Для установления температуры кипения использовалась смесь крахмала с водой, полученную в предыдущем эксперименте, гель для душа и подсолнечное масло.

Данные эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица №1

Выводы:

1. Неньютоновскую жидкость легко приготовить в домашних условиях. Необходимо смешать крахмал и воду в равных пропорциях.

2.Выдвинутая в начале работы гипотеза о свойствах неньютоновской жидкости доказана с помощью проведенных опытов. А именно, при сильном воздействие на неньютоновскую жидкость она проявляет качества, противоположные обычным жидкостям: упругость, вязкость, пластичность, твёрдость, при нагревании- уменьшается вязкость жидкости, температура кипения – 63 0С, температура кристаллизации – 1 0С.

Заключение.

Данная работа по изучению неньютоновской жидкости помогла удостовериться в том, что не все вещества, находящиеся в одном агрегатном состоянии, проявляют одни и те же свойства.

Существует много удивительных вещей вокруг нас, и неньютоновская жидкость яркий этому пример. Мы надеемся, что нам удалось наглядно продемонстрировать ее удивительные свойства и показать, что даже самое необычное вещество сможет найти себе применение в человеческой жизни.

Список использованных источников.

1. Статья «неньютоновская жидкость » в интернет-энциклопедии Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Неньютоновская_жидкость.

2.  Статья «свойства неньютоновской жидкости »  на сайте https://livescience.ru/Статьи:Неньютоновская-жидкости.

3. Как изготовить  неньютоновскую жидкость https://livescience.ru/Статьи:Неньютоновская-жидкость.

4. Примеры использования неньютоновской жидкости https://livescience.ru/Статьи:Неньютоновская-жидкость.