De ce curge așa greu ketchup-ul ? - George Zaidan

Vezi lecția completă: http://ed.ted.com/lessons/why-is-ketchup-so-hard-to-pour-george-zaidan

Ai încercat vreodată să-ți torni ketchup peste cartofi... și nu a curs nimic? Sau invers, farfuria ți-a fost inundată în roșu? George Zaidan explică fizica din spatele acestui fenomen frustrant, explicând cum ketchup-ul și alte fluide non-newtoniene trec de la solid la lichid, sau invers.

Lecție de George Zaidan, animație de TOGETHER.

Cartofii prăjiți sunt delicioși.

Cartofii prăjiți cu ketchup
sunt ca o bucată de rai.

Problema este că e aproape imposibil

să torni cantitatea exactă.

Suntem atât de obișuiti să punem ketchup,

încât nu observăm
cât de ciudat se comportă.

Imaginează-ți o sticlă plină
cu ceva solid precum fierul.

Oricât ai scutura, fierul nu va ieși.

Acum imaginează-ți aceeași sticlă
plină cu ceva lichid ca apa.

Aceasta ar curge ca un vis.

Dar ketchup-ul pare că nu se poate hotărî.

Este solid? Sau lichid?

Răspunsul este că ... depinde.

Cele mai comune fluide ca apa,
uleiurile și alcoolul

răspund liniar forței.

Dacă apeși de două ori mai tare,
se vor mișca de două ori mai rapid.

Sir Issac Newton, celebru pentru măr,
a propus această relație,

așa că aceste fluide
sunt numite fluide newtoniene.

Dar ketchup-ul face parte
dintr-un grup aparte

care încalcă regula,
numite fluide non-newtoniene.

Maioneza, pasta de dinți,
sângele, vopseaua, untul de arahide

și multe alte fluide
răspund neliniar forței.

Astfel, densitatea lor se schimbă

în funcție de cât de tare apăsăm
sau cât de mult sau cât de rapid.

Și ketchupul este non-newtonian
în două moduri.

Modul unu: cu cât apeși mai tare,
cu atât pare că se subțiază.

Sub o anumită forță de apăsare,

ketchup-ul se comportă ca un solid.

Dar după ce trecem de punctul limită,

se modifică
și devine de o mie de ori mai subțire.

Sună cunoscut, nu?

Al doilea mod:
dacă apăsăm cu o forță sub limită,

ketchup-ul începe sa curgă.

În acest caz, timpul, nu forța, este cheia
spre eliberarea ketchupului

din închisoarea sa de sticlă.

Și totuși,
de ce se comportă ketchup-ul așa ciudat?

Ei bine, e făcut din roșii,
pulverizate, zdrobite, nimicite,

roșii complet distruse.

Vezi aceste particule mici?

Sunt resturile celulelor de roșii

după ce sunt tratate
să fie transformate în ketchup.

Iar lichidul din jurul particulelor?

În mare parte e apă și oțet,
zahăr și condimente.

Când ketchup-ul stă,

particulele de roșii
sunt distribuite egal și la întâmplare.

Să zicem că aplici o forță ușoară,
dar foarte rapid.

Particulele se ciocnesc între ele,

dar nu au loc una de alta,

așa că ketchup-ul nu curge.

Acum, să zicem că aplici
o forță puternică, foarte rapid.

Această forță în plus reușește
să înghesuie particulele de roșii,

așa că în locul micilor sfere,

vor fi elipse, și ... bum!

Acum e îndeajuns loc
pentru ca un grup de particule

să treacă printre celelalte,
și kechup-ul curge.

Acum, să zicem că aplici o forță ușoară,
dar pentru un timp îndelungat.

Se pare că nu suntem siguri
ce se întâmplă în cazul acesta.

O posibilitate este ca particulele
de lângă pereții containerului

să fie împinse spre mijloc,

lăsând supa în care erau dizolvate,

care e, de fapt, apă,

lângă colțuri.

Acea apă are rolul de lubrifiant
între sticla

și mijlocul dopului,

ca ketchup-ul să curgă.

Altă posibilitate este că particulele
își schimbă poziția, foarte încet,

în grupuri micuțe,
care curg unele pe lângă altele.

Cercetătorii care studiază fluidele
încearcă să afle

cum funcționează ketchup-ul
și prietenii săi.

Ketchup-ul se subțiază
cu cât împingi mai tare,

dar alte substanțe,
ca ooblek sau untul de arahide,

se îngroașă cu cât apeși mai tare.

Altele se duc înapoi
ca pe un ax rotativ,

sau continuă să curgă,

o dată ce au început.

Din perspectiva fizicii, totuși

ketchup-ul este unul dintre
cele mai complicate amestecuri.

Ca și cum nu ar fi îndeajuns,
raportul ingredientelor

și prezența agenților de îngroșare
ca guma xanthan,

prezentă în multe băuturi de fructe
și milkshake-uri,

poate însemna că două ketchup-uri diferite

se pot purta diferit.

Dar majoritatea au două proprietăți:

se subțiază la aplicarea forței,

și gradual după ce o forță mică

e aplicată pentru mult timp.

Asta înseamnă că poți să scoți ketchup-ul
din sticlă în două moduri:

îl zdruncini încet, în serii lungi

fără să aplici forță,

sau lovești sticla o dată, foarte, foarte tare.

Profesioniștii lasă dopul,

zdruncină scurt de câteva ori sticla,

să trezească particulele de roșii,

apoi scot dopul

și toarnă ușor și controlat
peste cartofii divini.