Dlaczego tak ciężko wycisnąć ketchup? - George Zaidan

Obejrzyj pełną wersję na http://ed.ted.com/lessons/why-is-ketchup-so-hard-to-pour-george-zaidan

Czy kiedykolwiek próbowałeś wycisnąć ketchup na frytki... bez żadnego skutku? Lub odwrotnie, zalałeś sosem pomidorowym cały talerz? George Zaidan tłumaczy jaka fizyka kryje się za tym frustrującym zjawiskiem, i wyjaśnia jak ketchup i inne nienewtonowskie ciecze mogą nagle przejść ze stanu stałego w ciekły i z powrotem.

Wszyscy kochamy frytki.

A frytki z keczupem to niebo w gębie.

Jednak ciężko go wycisnąć dokładnie tyle,

na ile mamy ochotę.

Czy zastanawiały cię kiedyś

dziwne właściwości keczupu?

Wyobraź sobie butelkę wypełnioną
ciałem stałym, jak stal.

Nie by się nie dało wytrząsnąć.

Z butelki wypełnionej wodą

wylalibyśmy wszystko z łatwością.

A co z keczupem?

Jest stały czy płynny?

To zależy.

Płyny takie jak woda, olej, alkohol

wykazują liniową zależność
naprężenia od prędkości.

Przy działaniu 2 razy większej siły
są 2 razy szybsze.

Relację tę zaproponował Izaak Newton,

stąd nazywamy je płynami newtonowskimi.

Keczup jednak należy
do płynów nienewtonowskich,

które nie zachowują tego prawa.

Majonez, pasta do zębów,
krew, farba, masło orzechowe

wykazują zależność nieliniową.

Ich gęstość zmienia się

w zależności od siły,
długości i prędkości nacisku.

Keczup jest nienewtonowski
z dwóch powodów.

Po pierwsze,

im mocniej naciskasz,
tym wydaje się rzadszy.

Poniżej pewnej siły nacisku

keczup zachowuje się jak ciało stałe.

Po przekroczeniu punktu krytycznego

robi się tysiąc razy rzadszy.

Brzmi znajomo, prawda?

Po drugie: przy nacisku
z siłą poniżej siły progowej

keczup w końcu zacznie wypływać.

Wówczas, to nie siła, ale czas

odgrywa rolę
w wyciskaniu keczupu z butelki.

Dlaczego keczup zachowuje się tak dziwnie?

Powstaje ze sproszkowanych, zmiażdżonych,

kompletnie startych pomidorów.

Widzicie te małe drobinki?

To pozostałości po komórkach pomidorów

po przetworzeniu na keczup.

Płyn wokół cząsteczek

to głównie woda, ocet, cukier i przyprawy.

Jeśli keczup leży na półce,

drobinki pomidorów
są rozmieszczone równomiernie.

Jeśli szybko i delikatnie
naciśniemy na butelkę,

cząsteczki zderzą się ze sobą,

ale że nie mogą się wyminąć,

keczup nie wycieknie z butelki.

Szybki i mocny nacisk wystarczy,

żeby zgnieść drobinki,

i z małych kulek

zmienią się w elipsy.

To daje więcej miejsca,

cząsteczki mogą się mijać
i keczup wycieka.

Nie do końca wiemy, co dzieje się,

gdy nacisk jest delikatny i trwa dłużej.

Możliwe, że drobinki
przy ścianie pojemnika

powoli zsuwają się do środka,

zostawiając zawiesinę,
w której zostały rozpuszczone,

właściwie wody, blisko krawędzi.

Woda służy jako smar
między szklaną butelką

a zatyczką

i keczup wycieka.

Według innej teorii,

drobinki reorganizują się w małe grupy,

które potem przepływają obok siebie.

Naukowcy, którzy badają przepływ płynów,

wciąż rozważają,
jak działa keczup i jemu podobne.

Zasadniczo, keczup rzednie
im mocniejszy nacisk,

ale inne substancje, jak masło orzechowe,

gęstnieją przy mocniejszym nacisku.

Jeszcze inne pną się po obrotowym pręcie,

lub same wylewają się ze zlewki.

Jednak z perspektywy fizyki,

keczup jest najbardziej
skomplikowaną miksturą.

Ponadto, balans składników

i obecność naturalnych zagęstników,
np. gumy ksantanowej,

występującej w owocach
i napojach mlecznych,

oznacza, że dwa różne keczupy

mogą zachowywać się inaczej.

Większość jednak ma dwie właściwości:

nagłe gęstnienie
przy nacisku o sile progowej

i stopniowe gęstnienie
przy słabym i długim nacisku.

Można więc wycisnąć keczup
na dwa sposoby:

albo potrząsać butelką wolno i długo,

naciskając z tą samą siłą,

albo wstrząsnąć butelką raz, ale mocno.

Prawdziwi profesjonaliści

wstrząsają zakręconą butelką,

by rozruszać drobinki

i dopiero wtedy ją odkręcają,

by dokładnie rozprowadzić
keczup na porcji frytek.