Ранч-дрессинг: жидкость, твердое тело или пятый агрегат?

При использовании ранч-дрессинга можно заметить парадоксальное поведение: перевернув бутылку, сначала ничего не вытекает, словно вещество ведет себя как твердое тело, а встряхивание вызывает образование плотного комка, напоминающего жидкость.
Ранч-дрессинг: жидкость, твердое тело или пятый агрегат?
Изображение носит иллюстративный характер

Наблюдение за консистенцией: комок ранч-дрессинга сохраняет форму, подобно овощам, не растекаясь, однако при введении твердого предмета, например, моркови или сельдерея, слегка деформируется, демонстрируя присутствие жидкостных свойств.

Профессор физики и биофизики, занимающийся изучением «мягкой материи» – материалов, обладающих одновременно и вязкостью, и упругостью, объясняет этот феномен. Он ведет канал «Physics Mama» вместе со своими двумя сыновьями и отвечает на вопросы, поступающие от юных зрителей, в том числе от восьмилетнего Габриэля из ДеЛенда, Флорида.

Материя, состоящая из атомов, традиционно делится на три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное, а в некоторых курсах вводят еще плазму, где высокоэнергетичные частицы разделены на протоны и электроны. Лед, вода и туман служат классическими примерами этих состояний.

Упругость твердых тел обусловлена прочными связями между молекулами, действующими как маленькие пружинки, что обеспечивает возвращение к исходной форме после деформации. В свою очередь, вязкость жидкостей – результат внутреннего трения, благодаря которому густые среды, как мед или сироп, сопротивляются течению.

Ранч-дрессинг, наряду с йогуртом, тестом для печенья, шампунем, зубной пастой, пластилином, слаймом и глазурью, входит в класс мягкой материи, обладающей свойствами и твердого, и жидкого состояния одновременно. Этот эффект объясняется наличием длинных полимерных цепей, таких как ксантановая камедь, которая в неагитированном состоянии образует запутанную сеть, придавая продукту стабильность, а при встряхивании – позволяет молекулам свободно скользить друг относительно друга.

Под воздействием внешнего стресса наблюдаются явления сдвигового истончения и утолщения: при интенсивном перемешивании вязкость уменьшается, как в случае с кетчупом или ранч-дрессингом, а при быстром воздействии на смесь кукурузного крахмала с водой (ооблек) среда затвердевает, ведя себя как твердое тело.

Изучение поведения мягкой материи позволяет глубже понять физику повседневных веществ, параллельно с исследованиями таких экзотических состояний, как конденсат Бозе–Эйнштейна, ультрагустые кристаллы, а также инновационных материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта, обладающих удивительным сочетанием легкости и прочности.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка