Recette
Solide ou liquide ?
… avec mme Sciences !
Ingrédients
Matériel
1
Versez 2 verres de Maïzéna dans le bol.
2
Ajoutez un verre d’eau et mélangez.
3
Vous obtenez une pâte étrange. Vous pouvez faire une boule avec ; mais si vous arrêtez de la malaxer, la pâte coule entre vos doigts !
4
Avec un marteau (ou votre doigt) : si vous l’enfoncez doucement dans le bol, il s’enfonce. Si vous tapez avec, la pâte est dure comme du plâtre !
Explications simples
Dans le mélange de l’expérience maizena et eau que vous venez de réaliser, on distingue au niveau microscopique plein de petits granules. Ces granules restent loin les uns des autres. L’eau s’écoule entre ces granules, le mélange est fluide. En y allant doucement, tu peux plonger ton doigt dans le mélange maizena et eau.
Si vous tapez sur le mélange maizena et eau, les granules vont se regrouper et vont alors rendre le mélange solide. C’est pourquoi quand vous essayez de plonger votre doigt rapidement, vous n’y arrivez pas.
Le comportement mécanique de cette pâte est particulièrement intéressant. Ce n’est pas un solide car il s’adapte à la forme du récipient dans lequel on le place. C’est donc un liquide très visqueux qu’on appelle « fluide non newtonien » -> comme les sables mouvants.
Explications niveau collège-lycée
Cette pâte est un fluide non-newtonien. Pour simplifier: il ne se comporte pas comme de l’eau et sa viscosité change en fonction des forces qui agissent sur elles.
Derrière ce charabia se cache une propriété toute simple. En effet, pour le dire plus simplement, un fluide newtonien garde sa fluidité même si on la remue.
Inversement, un fluide non-newtonnien verra sa fluidité changer quand on le remue.
L’eau est un exemple de fluide newtonien : elle n’est pas plus visqueuse au repos ou quand on la touille.
Les fluides non-newtoniens en revanche voient leur viscosité changer sous l’effet d’une contrainte mécanique. Elles deviennent soit plus visqueuses, soit plus fluides lorsque l’on tape dessus, qu’on la touille ou qu’on la remue.
Dans le cas de la maïzéna® (amidon de maïs) mélangée à un peu d’eau, par exemple, le liquide réagit brutalement de et devient très dure quand on la touille : elle s’oppose à la cuillère avec laquelle on la remue.
Sources :
http://wiki.scienceamusante.net/index.php?title=Fluides_non-newtoniens
Pour aller plus loin :
https://www.youtube.com/watch?v=G6Cs9VF6Zng
https://www.youtube.com/watch?v=jhCdAnU56Jw
