Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er en ikke-Newtonsk væske?

En ikke-Newtonian-væske er en væske, der ikke følger Newtons viskositetslov. Dette betyder, at dens viskositet (modstand mod flow) ændres afhængigt af den påførte stress eller kraft. På enklere termer kan dens tykkelse ændre sig baseret på hvor meget kraft der anvendes.

Her er en sammenbrud:

Newtonian Fluid:

* Følger Newtons viskositetslov:Viskositet forbliver konstant uanset den anvendte kraft.

* Eksempler:vand, luft, benzin, honning

Ikke-Newtonian Fluid:

* Følger ikke Newtons viskositetslov:Viskositetsændringer afhængigt af den anvendte kraft.

* To hovedtyper:

* Shear-Thinning (pseudoplastisk): Viskositeten falder med stigende forskydningsspænding (påført kraft).

* Shear-tykkelse (dilatant): Viskositet øges med stigende forskydningsspænding.

Eksempler på ikke-Newtonian væsker:

* Shear-Thinning:

* ketchup: Du er nødt til at ryste det for at få det til at flyde, men når du først har trukket tryk (som hældning), flyder det let.

* blod: Strømmer lettere under højt tryk, som når dit hjerte pumper det.

* Maling: Bliver tyndere, når du rører eller børster det.

* fjollet kitt: Strømmer langsomt, når den bliver alene, men bliver solid, når du rammer den.

* Shear-tykkelse:

* oobleck (majsstivelse og vandblanding): Føles solid, når du slår den, men flyder som væske, når du langsomt dypper fingeren i den.

* Hurtigt sand: Solid, når du går langsomt, men bliver en væske, når du kæmper for at bevæge dig.

* visse typer sand: Brugt i sandcastler og beskyttelsesudstyr.

Hvorfor opfører disse væsker sig forskelligt?

* molekylstruktur og interaktioner: Molekylerne i ikke-Newtonian-væsker kan arrangere sig forskelligt baseret på den anvendte kraft. Dette får væsken til at modstå strømning mere eller mindre afhængigt af situationen.

* forskydningsspænding: Kraften, der anvendes over et specifikt område, er det, der ændrer opførelsen af ​​disse væsker.

I det væsentlige er ikke-Newtonian-væsker fascinerende, fordi de ikke opfører sig som vores intuitive forståelse af "normale" væsker. De udviser unikke egenskaber og bruges i forskellige applikationer, fra fremstilling til sportsudstyr.

Varme artikler