Skip to content Skip to navigation

Oobleck: Sıvı mı Yoksa Katı mı?

Dr. Tuba Sarıgül - Kübra Bal Çetinkaya
13/05/2019 - 14:27

Bataklıklardan çıkmanın neden zor olduğunu hiç düşündünüz mü? Bataklıkların içinde hareket etmek zordur. İçinde hareket ettikçe daha çok batarsınız. Dolayısıyla ne sıvı ne de katı oldukları söylenebilir.

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde, nişasta ve su kullanarak hazırladığımız oobleck ile üzerine kuvvet uygulandığında akışkanlığı değişen yani bazen sıvı bazen de katı gibi davranan maddelerin özelliklerini inceliyoruz.

Bilmekte Fayda Var?

Viskozite akışkanların akmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanabilir. Hareket yasaları ile bildiğimiz Isaac Newton akışkanların viskozitesinin sıcaklığa bağlı olarak değiştiğini gözlemlemişti. Viskozitesi sadece sıcaklıkla değişen akışkanlar Newton tipi akışkan olarak isimlendiriliyor. Ancak bazı akışkanların viskozitesini başka faktörler (örneğin çalkalama, üzerine uygulanan kuvvet) etkileyebiliyor. Bu tür akışkanlar ise Newton tipi olmayan akışkanlar olarak isimlendirilir.

Örneğin balın viskozitesi sudan yüksektir. Bu nedenle sudan daha yavaş akar. Viskozite ve yoğunluk kavramları birbiriyle karıştırılabilir. Ancak viskozite akışkanların akmaya karşı gösterdiği direnç, yoğunluk ise bir maddenin birim hacminin kütlesidir. Örneğin kremanın viskozitesi sütten yüksektir, yani sütten daha yavaş akar. Ancak yoğunluğu sütten düşüktür.

Newton tipi olmayan akışkanların bazıları üzerine bir kuvvet uygulandığında örneğin çalkalandıklarında viskoziteleri azalır yani akışkanlıkları artar. Ketçabın zor dökülmesinin nedeni bu durumdur. Newton tipi olmayan akışkanların bazılarının viskozitesiyse üzerlerine kuvvet uygulandığında artar. Oobleck bu tür bir akışkandır.

Oobleck ismi ABD’li çocuk kitabı yazarı Theodor Seuss Geise’in Bartholomew and the Oobleck isimli kitabında oobleck adını verdiği yapışkan, yeşil bir maddeden geliyor. Oobleck nişasta ile suyun karıştırılmasıyla elde edilir. Bir katı ile sıvının karışımı olan oobleck çok sık karşılaşmadığımız bir özelliğe sahiptir. Parmağınızı oobleck karışımına yavaşça bastırırsanız parmağınız yavaşça karışımın içine girer. Karışıma yumruğunuzla hızlı ve kuvvetli bir şekilde vurduğunuzda ise elinizi katı bir yüzeye çarpmış gibi hissedersiniz.

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kendi oobleck karışımımızı hazırlayıp Newton tipi olmayan akışkanların bu sıradışı özelliğinin nedenini anlamaya çalışıyoruz.

 

Nelere İhtiyacımız Var?

  • 200 gram mısır nişastası
  • Gıda boyası
  • Plastik ya da cam kap
  • 1 su bardağı su

 

Ne Yapıyoruz?

Bir kaba mısır nişastasını koyalım ve hamur kıvamı elde edinceye kadar üzerine azar azar su ilave ederek karıştıralım.

 

Karışımın içine birkaç damla gıda boyası damlatalım.

 

Karışımı yumuşak bir kıvam alıncaya kadar karıştıralım.

 

Oobleck karışımımız hazır.

 

Avucumuza karışımdan bir miktar alalım ve sıkalım. Avucumuzu serbest bıraktığımızda neler oldu?

 

Yumruğumuzla hızlı bir şekilde karışıma vuralım? Ne hissettik?

 

Ne Oldu?

Oobleck karışımından bir miktar alıp avucumuzda sıktığımızda başlangıçta katı bir top gibi olduğunu hissederiz. Sıkmayı bıraktığımızda ise top sanki eriyormuş gibi parmaklarımızın arasından akar. Karışıma yumruğumuzla vurduğumuzda ise sanki katı bir yüzeye çarptığımızı hissederiz.

 

Oobleck katı haldeki nişasta parçacıklarının suyun içinde asılı halde olduğu bir karışımdır. Bu tür karışımlar kolloit olarak isimlendirilir. Örneği süt bir kolloittir.

 

Oobleck karışımındaki nişasta su moleküllerine göre büyük, uzun zincirli moleküllerdir. Bu nedenle su molekülleri nişasta molekülleri arasından geçerek hareket edebilir. Oobleck karışımının normalde akışkan olmasının nedeni bu durumdur. Karışımın üzerine bir kuvvet uygulandığında ise su molekülleri nişasta parçacıkları arasından çıkar ve nişasta molekülleri bir arada kümelenir. Bu durum karışımın üzerine kuvvet uygulandığında oobleck’in katı gibi davranmasına neden olur. Dolayısıyla oobleck’in viskozitesi üzerine kuvvet uygulandığında değişir.

Bu olayı kalabalık bir kaldırımda yürüyeme benzetebiliriz. Kalabalık kaldırımda hareket etmenin en kolay yolu yavaşça yürümektir. Böylece insanlar arasındaki boşlukları kullanarak ilerleyebiliriz. Koşarak kalabalığa dalarsak bir insana çarpar ve fazla ilerleyemeden dururuz.

Newton tipi olmayan akışkanlar günlük hayatta birçok alanda -örneğin petrol ya da doğal gaz kuyusu açmak için yeraltına sondaj yapılırken sondaj sıvısı olarak, otomobillerde hareketin tekerleklere aktarılmasını sağlayan sistemlerde- kullanılır.

Kaynaklar:

İlgili İçerikler

Fizik

Bir önceki yazımızda kuantum bilgisayarlardan bahsetmiştik. Bu yazımızda ise kuatum bilgisayarlarda bilginin kodlandığı ve işlendiği temel birimler olan kübitlere değineceğiz.

Fizik

Yüzeylerine gelen güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklere güneş gözesi adı verilir. Işık enerjisini elektrik enerjisine, elektrik enerjisini de hareket enerjisine dönüştüreceğimiz bir etkinlik ile güneş gözelerinin verimliliğini ölçmeye çalışacağız.

Fizik

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde şubat ayında objektiflerinizi etrafınızda gerçekleşen değişime ve çevrenizdeki harekete odaklamanızı istemiştik. Oylamalar sonucunda şubat ayının en beğenilen fotoğrafı Ahmet Utkan Ünal’a ait "An"ı Durdurmak oldu.

Fizik

ODTÜ RÜZGEM’in Kurucu Başkanı ve Müdürü olan Prof. Dr. Oğuz Uzol ile RÜZGEM’de gerçekleştirilen araştırmalar ve RÜZGEM’de inşa edilen Büyük Rüzgâr Tüneli Projesi ile ilgili bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Prof. Dr. Fuat Sezgin, İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya kitabında karanlık kutu için ayrı bölüm ayırmış. Sezgin, kitabında İbnü’l-Heysem’in karanlık kutu ile ilgili incelemelerine yer veriyor.

Fizik

2019 yılı TÜBİTAK Efficiency Challenge Elektrikli Araç Yarışları başvuruları başladı. Başvurular 7 Mart’a kadar devam edecek. Yarışlar 16-22 Eylül 2019 tarihleri arasında İstanbul Atatürk Havalimanı’nda gerçekleştirilecek.

Fizik

Basit makineler, çok az parçadan oluşan ve genellikle tek bir kuvvetin kullanıldığı araçlardır.

Fizik

Kitap ödüllü Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde şubat ayının konusu “Hareket”. Fotoğraflarınızı Bilim Genç’te paylaşırken açıklama bölümüne #Hareket etiketini eklemeyi unutmayın!

Fizik

Elektrik ve elektronik mühendisliğinde biyomalzeme tabanlı fotonik aygıtlar konusundaki uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Dr. Sedat Nizamoğlu ile Bilim Genç ekibi olarak bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Uluslararası Birim Sistemi’nde (SI) değişiklikler yapılmasına karar verildi. 20 Mayıs’tan itibaren geçerli olacak yeni birimlerde fiziksel nesnelere yapılan hiçbir referans kalmadı. SI’nın temelini oluşturan yedi temel birim, yedi sabit üzerinden tanımlanacak.