Co je nenewtonská tekutina?

Nenewtonská tekutina je tekutina, jejíž viskozita je proměnlivá na základě aplikovaného napětí. Nejběžněji známou nenewtonskou tekutinou je kukuřičný škrob rozpuštěný ve vodě. Na rozdíl od newtonských tekutin, jako je voda, jejíž chování lze popsat výhradně teplotou a tlakem, nikoli silami, které na ni působí od druhé do druhé. Nenewtonské tekutiny jsou fascinující látky, které mohou být použity, aby nám pomohly pochopit fyziku podrobněji, vzrušujícím a praktickým způsobem.

Pokud udeříte kbelík plný smykové zahušťující nenewtonské tekutiny, napětí způsobené přicházející silou způsobí, že se atomy v tekutině přestaví tak, že se bude chovat jako pevná látka. Vaše ruka neprochází. Pokud však strčíte ruku pomalu do tekutiny, úspěšně pronikne. Pokud náhle vytáhnete ruku ven, bude se chovat znovu jako pevná látka a tímto způsobem můžete doslova vytáhnout kbelík tekutiny z nádoby.

Nůžová newtonská tekutina se střihem se chová opačně. U tohoto typu se tekutina při působení stresu stává spíše tenčí než silnější. Také nazývané pseudoplastika, příklady tohoto typu nenewtonské tekutiny zahrnují kečup, zubní pastu a barvy. Účinek obvykle netrvá dlouho v obou typech, pokračuje pouze po dobu, kdy je aplikován stres.

Nenewtonské tekutiny nám pomáhají pochopit širokou škálu tekutin, které existují ve fyzickém světě. Plastové pevné látky, tekutiny podle zákona, viskoelastické tekutiny a viskozitní tekutiny závislé na čase jsou další, které vykazují složité a neintuitivní vztahy mezi smykovým napětím a viskozitou / elasticitou. Nenewtonská tekutina je však pravděpodobně nejzajímavější hrát.

Hledání nenewtonské tekutiny na YouTube přináší zajímavé výsledky. Na několika herních pořadech se hostitelé nebo soutěžící setkávají s velkými kadeřemi zahušťující nenewtonské tekutiny, které je mohou procházet, pokud se nezastaví - v tomto případě se okamžitě potopí. Při kombinaci s oscilační destičkou vykazují n Newtonské tekutiny jiné neobvyklé vlastnosti, jako např. Vystupující „prsty“ a díry, které přetrvávají i po jejich vytvoření. Oscilační deska aplikuje napětí periodicky, rychle mění viskozitu tekutiny a dává ji do podivné střední zeminy mezi kapalinou a pevnou látkou.

Praktická aplikace pro zahuštění nenewtonských tekutin může být v brnění těla budoucnosti. Protože takové tekutiny jsou obvykle flexibilní, umožnily by vojákům volně se pohybovat, když nejsou pod útokem. Kdyby však byli konfrontováni s překročení rychlosti, rychle by to těžší, fungovali jako tradiční brnění. Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se zjistilo, zda nenewtonské tekutiny jsou vhodné pro armádu, ale do té doby je určitě zábavné hrát si s nimi.