ダイラタンシーを子供たちに説明したい・・・・・・・

質問

今度、親子レクでサイエンスをすることになりました。

役員の私は、ダイラタンシーの説明係りになり、早速ネットで色々調べたのですが、難しくバカな私にはサッパリわからなく・・・・小学５年生に説明も出来そうににありません。

だれか、教えてください。

後、片栗粉を水で溶く時、片栗粉は水に溶けているのか、水と混ざってる状態なのでしょうか？

回答No.3

drmuraberg · ベストアンサー

以前、教えてＧｏｏでダイラタンシーに付いて回答したことが有ります。
http://okwave.jp/qa/q4834450.html

これを基に、子供への説明を考えてみます。

顕微鏡で見ると、片栗粉はじやが芋の様な形をした小さな粉粒であり、粒間の隙間が
殆ど無いように隣り合って並んでいる（隙間が最も小さい状態を「最密充填状態」という）
ことが判ります。
（澱粉　顕微鏡写真　でネット画像検索してみてください。）

この片栗粉に適度な量の水を加えると、水は粉粒の間に入り込み、粉粒と水の混合物が
できます。（溶けているのではありません。）

この混合物にずらす様な力（剪断力、例えば、豆腐の上下面に面に平行な互いに反対
方向の力）を掛けると、粉粒は互いに離れるように、つまり隙間が大きくなるように動きます。
そうすると隙間の間の水は、離れようとする粉粒の表面によって引っ張られます。
（混合物の体積は僅かに増加。）
当然水は粉粒の表面に留まり水自身が千切れないように繋がりを保とうとして抵抗します。
つまり、変形に対する動きに対してその反対方向の力が働きます。
片栗粉と水の混合物を足で踏みつけた場合は、変形しないようにとの反作用力が
足裏に働きます。

この抵抗はずれる速度が速いほど大きくなります。
ずれによる隙間の変形に対し、水は抵抗しながら流れて変形中の隙間を
充填しようとします。
変形が速ければ、粉粒と水分子の再配列に十分な時間が無いために大きな抵抗が
観察されます。
変形が遅ければ、水分子が新しい隙間に入るに十分な時間が有り、それほどの
抵抗を及ぼさずに流れます。

片栗粉と水は、ダイラタンシー現象を体感する良い組合せです。
その理由は、片栗粉の粒の適度な大きさ、粉体としての適度な充填度合い、水が極性を
持ち澱粉との相互作用が強いためです。
水の極性が重要なことは、例えば水に界面活性剤（洗剤）を入れ試してみれば
判るのではと思います。
（実際やって見たことは有りませんし、そういう実験も見たことはありませんが。）

実験後の片栗粉液に砂糖を加え加熱して、葛湯を味わうわけに行かないのも残念です。
余った片栗粉で葛湯を作る事はできそうです。葛湯は澱粉が水に溶けた状態です。

お礼

すごくわかり易く説明していただきありがとうございます。

このまま、ご回答いただいたのを発表したいくらいです。

本当にありがとうございました。。。。

回答No.2

alwen25

私の知識の範囲では、これは「ゲル」だと思います。
詳しくは分かりませんがコロイドと
関係があるのかも知れません。

お礼

ゲルですか。

コロイドなど、もう少し勉強してみます。

ありがとうございました。

回答No.1

植松 一三（@jf2kgu）

私も良く分からないけど
片栗粉は、水にはとけないですね
加熱しないと水にはとけません
つまりダイラタンシ―と言う状態は、片栗粉の間に水が入っていて
短時間なら上にとどまって入れるが、居続けると、その部分を支えている片栗粉の隙間が壊れて、その間にある水がわき出す
ダイラタンシ―の状態とは、短い状態の間に力が抜けるから≪足踏みの状態≫沈み込まなく長い間力をかけ続けると片栗粉の構造が崩れて水がわき出すで良いのではと思います≪違うかな？≫

お礼

ありがとうございます！

水に溶けないという事などよくわかりました。