2010年6月6日 星期日

跳舞的流體! DIY Cymatics

很多年前電影侏儸紀公園裡有一幕是恐龍來了, 然後水杯的的水開始跳動. 這說明了水的表面波對震動很敏感. 其實週期性的震動可以讓水還是其他種類的液體產生很多有趣的行為. 這影片先介紹利用喇叭來震動盤子裡的水, 可產生各種水的表面駐波. 當打開喇叭, 水就跟著喇吧膜震動, 當頻率變化的時候可以看到不同的花紋變化. 然後接著把液體換成玉米粉水. 水加了玉米粉後, 這樣的液體就變成了非牛頓液體. 也就是液體的性質會跟外加的加速度有關, 以玉米漿來說在高速震動下會相對變硬. 因為有了這些跟外加力有關的流體黏彈性質, 就可以看到很多奇奇怪怪的結構會在震動下產生. 像是有生命的異形一樣. 裡面很多現像其實也不完全理解. 特別是一些特殊結構為什麼會再某個頻率的時後產生. 這實驗很簡單做, 有機會可以在家裡實驗看看喔!


1 則留言:

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%8E%89%E7%B1%B3%E7%B2%89
玉米粉與水或牛奶混合後有獨特的外觀和質感,常用來摻在白糖粉作爲抗粘結劑。

玉米粉常用作布丁等食品的凝固劑。市面一般的現成布丁預拌材料(pudding mixes)都含有玉米粉。利用雙層蒸鍋(double boiler),以牛奶、砂糖、玉米粉和增香劑等配料就可輕易製作出簡單的玉米粉布丁。

玉米粉也在中國菜和法國菜裏用作增稠劑。中國菜裏的「勾芡」(又稱芡汁),一般就是用玉米粉加上醬油和砂糖製成的。

玉米粉在製造環保製品中也有多種用途。例如,2004年日本的先鋒公司發表了一種用玉米粉製成的藍光光盤,可自然降解。

非牛頓(式)流體是一種流體力學中的概念,與牛頓流體相對(如瀝青,熔融狀態的塑料,聚合物溶液,懸浮液(比如血液))。作用於液體微元上的摩擦應力除與當前的運動狀態外還與液體過去的運動狀態有關,也就是說,此種液體有記憶效應。其中一種比較廣為人知及易於家中試製的非牛頓流體為玉米粉加水的製成品(約二比一)。

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