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​非牛顿流体怎么做?非牛顿流体是液体还是固体

2023-10-23 13:06 来源:秀网 点击:

非牛顿流体怎么做?非牛顿流体是液体还是固体

非牛顿流体怎么做到的?这个问题的答案是:不可能!因为牛顿流体的密度非常大,在常温下是固体,在高温下是液体。所以,不可能做到不受外界影响,自发形成一个稳定的流体。但是,如果我们把牛顿流体想象成一个球体,那么就可以解释为什么它会在一瞬间发生膨胀,也就是说,它的体积会随着时间的推移而增加。换句话说,这个球体是一个永远不会停止的球体。这就是牛顿流体的特性。

一:非牛顿流体怎么做

非牛顿流体 ***  *** 如下:

1、首先,往水盆中倒入500mL的自来水。

2、再倒入玉米淀粉,水和淀粉的比例为1:3,用手将其混合均匀。

3、快速摇动水盆,可以看到盆内的流体没有流动。

4、用手指拨动,可以看到像豆腐渣一样的裂纹。

5、抓起一把,用手搓揉成团,摊开手,会发现液体会从指缝中流走。

6、用手指搅动的时候是液体,用拳头敲击时却如固体一般坚硬。

非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。

绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。

非牛顿流体的奇妙特性及应用射流胀大如果非牛顿流体被迫从一个大容器,流进一根毛细管,再从毛细管流出时,可发现射流的直径比毛细管的直径大。

二:非牛顿流体原理

非牛顿流体简单来说,就是惯性原理的延伸。

另一方面是分子间作用力。粘性液体有着更强的张力,可以起到非常好的辅助吸收动能的效果。但同时,这一属性也阻碍了动能的吸收效率。

简单点说,就是吸收效率比较慢,但是特别能吸收动能的流体。多重的动能吸收机制,造就了剪应力与剪切应变率的非线性关系……

三:非牛顿流体是什么意思

国内某亲子节目中,节目组导演给小朋友们出了一个难题:如何用口香糖砸开椰子?只见小朋友们把口香糖捏成尖锥体,用力将椰子快速砸向口香糖,椰子便被砸开了。看到这一幕,你一定觉得节目组是为了节目效果而做的虚假实验。其实这是利用了非牛顿流体特性的实验。读完这篇文章之后,你会豁然开朗,甚至可能会迫不及待地想动手做这个实验呢。

牛顿流体VS非牛顿流体

想要了解非牛顿流体,首先我们得先知道流体是什么。流体是与固体相对应的物体形态,是液体和气体的总称,它的基本特征是没有一定形状和具有流动性。其流动行为由粘度决定,粘度越低越容易流动。

根据粘度特性,流体可以分为两种基本类型:牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体的粘度主要和温度有关,与施加的压力无关,在受到拍打或撞击时,其粘度不会发生改变,水、酒精等大多数纯液体、轻质油等均为牛顿流体。而非牛顿流体在受到某种力的时候,比如击打、撞击或者踩踏时,其粘度会发生改变,或是粘度降低变得更加容易流动,或是粘度增加变得像固体一样坚硬。高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体,比如番茄酱、蜂蜜。

非牛顿流体怎么做?非牛顿流体是液体还是固体-第1张图片-

说到这或许你仍然觉得有点困惑,难以区分两者的差别。想象一下,用脚踩踏水盆中的水,你不会感觉到水忽然变得像固体一样,它始终是那个温柔的水,这就是牛顿流体。而非牛顿流体在受到某种力时会改变其粘度或流动行为。比如你用水和淀粉按照一定比例混合之后,就会形成非牛顿流体。用手搅拌它是液体,用拳头敲打却又像是固体!如果整个游泳池都是这种非牛顿流体,可能真可以实现“水上漂”呢!

非牛顿流体的类型

非牛顿流体可以分为非时变性非牛顿流体和时变性非牛顿流体。前者粘度和施加压力的大小有关,后者和施加压力的时间有关。

非时变性非牛顿流体,又分为假塑性流体和胀塑性流体。

假塑性流体的粘度随着施加压力的增加而降低。比如番茄酱。如果说你想从瓶子里取出番茄酱,却发现不容易直接倒出来。这时你会怎么做?你会摇晃或者击打瓶子。这样会使番茄酱的粘度降低,更容易流动,所以就更容易倒出来了。

胀塑性流体的粘度随着施加压力的增加而增加。比如“欧不裂”——这是玉米粉和水的混合物,类似于未煮熟的蛋奶冻。它本来是一种流动的粘液,一旦突然受到压力,会变得像固体一样坚固。比如你用锤子击打,它不会到处乱溅,而是会变得更加牢固。如果你把它放在手中滚动,会滚成一个坚硬的球,而一旦你停止滚动,它立即又会变成流动的液体,从你的指尖滑出。在这种情况下,这种物质的粘度或流动阻力会随着施加压力的增加而增加。

而时变性非牛顿流体,可以分为触变性流体和流凝性流体。触变性流体,施加压力时间越长粘度越低。比如蜂蜜,不断搅拌会使蜂蜜变得越来越顺滑。流凝性流体则相反,施加压力时间越长粘度越高。比如奶油,越打越稠。

了解非牛顿流体有什么用?

了解非牛顿流体,我们便可以明白,生活中许多看起来不可思议的现象都可以用科学解释。比如为什么口香糖能砸开椰子?为什么在沼泽中越挣扎陷得越深?因为口香糖是一种非牛顿流体,当突然受到较大的压力时,尖锥体的口香糖会变得像固体一样坚硬,便能砸开椰子。而沼泽也算是非牛顿流体,越搅拌越稀,就容易陷进去。

我们可以利用非牛顿流体的特性避免一些问题。比如说我们可以避免把房屋建在某些类型的黏土上。因为地震会对这种黏土施加压力,那么可能这些原本看似坚固的黏土在压力作用下粘度降低,变成流动的液体,如果房屋建在这种黏土之上,那将会有巨大的安全隐患。

同时,我们也可以利用这种流体的特性,不断改进产品。比如科学家正在研究用非牛顿流体制造高性能填充物,用于液体防弹衣中,显然这种新产品可能会更好地减轻负重和增加安全性能。

生活不缺少美,只是缺少发现美的眼睛。留心生活中有趣的现象,学会探索、发现,你可能就是下一个科学家。

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