נוזל ניוטוני והאנטיפוד שלו - מה זה?

נוזל ניוטוני והאנטיפוד שלו - מה זה?
נוזל ניוטוני והאנטיפוד שלו - מה זה?
Anonim

נוזלים ניוטוניים ולא ניוטונים משכו לאחרונה עניין פעיל לא רק של מדענים, אלא גם של אנשים רגילים. זה נובע מהעובדה שקל להכין את הנוזל הלא ניוטוני במו ידיך והוא מתאים לניסויים ביתיים. בתור התחלה, בואו להבין איזה סוג של חומרים הם בכלל. הנוזל הניוטוני מציית לחוק החיכוך הצמיג של ניוטון, וזו הסיבה שהוא קיבל את שמו. לפי חוק זה, מתח הגזירה במישורי המגע בין שכבות הנוזל עומד ביחס ישר לנגזרת מהירות זרימתו בכיוון הנורמלי למישורים אלו.

נוזלים ניוטוניים ולא ניוטוניים
נוזלים ניוטוניים ולא ניוטוניים

זה נשמע מסובך למדי, אבל לקורא יהיה ברור יותר אם נגיד שהנוזל הניוטוני הוא מים, שמן ורוב החומרים הנוזליים המוכרים לנו בשימוש יומיומי, כלומר, אלו ששומרים עליהם. מצב צבירה, מה שלא עשית איתם (אלא אם כן אנחנו מדברים על אידוי או הקפאה, כמובן). אבל אם התלות המתוארת בהגדרה לעיל היא פרופורציונלית הפוכה, נוכל לדבר על נוזל לא ניוטוני.

נוזל ניוטוני
נוזל ניוטוני

נוזל כזה הוא תמיד הטרוגני, הוא מכיל מולקולות גדולות שמתאספות לסריגי גביש, כך שהצמיגות תלויה ישירות בקצב הזרימה של התרכובת. ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך הצמיגות גדולה יותר. בחלקו, סוג זה של חומר כולל נוזלים תיקסטרופיים, כלומר כאלה המשנים את הצמיגות עם הזמן, כמו שפכטל או שוקולד. כמו כן, חלק מהמדענים נוטים להתייחס לדם כחומר שאינו פועל על פי חוקי החיכוך הצמיג של ניוטון, מכיוון שהוא נוזל לא הומוגני, הוא תרחיף של פלזמה ותאי דם רבים. כל רופא יאשר שצמיגות הדם יכולה להשתנות בחלקים שונים של מערכת כלי הדם, וזו לרוב פתולוגיה. עם זאת, לא כל חומר מסוגל באופן עקרוני לבצע מטמורפוזות כאלה.

נוזל לא ניוטוני
נוזל לא ניוטוני

נוזל לא ניוטוני ניתן להכין בקלות רבה בבית. אתה צריך לקחת 1.5 חלקים של עמילן (באופן אידיאלי תירס, אבל תפוח אדמה יתאים) וחלק אחד של מים. יש לערבב את החומרים באיטיות כדי שלא יהיו גושים. באופן אידיאלי, כדאי למרוח אותו בשכבה די דקה על תבנית אפייה, אבל, כמובן, ניתן לחוות כל אינטראקציה. נסו "לגרוף" במהירות את הנוזל באצבעותיכם, והוא ייראה וירגיש כמו עיסה פלסטית קפואה. הרפי את האצבעות והנוזל יתנקז. נוזל ניוטוני אינו מסוגל לטריקים כאלה! אפשר לקחת את החומר בחופן ולהתחיל להקיא. בקרוב מאוד הוא יהפוך לצמיג ופלסטיק, ולכן נראה שהוא רוקד בכפות הידיים שלך - זה מראה מאוד מעניין!מגלגלים את הנוזל לגוש, הוא יהיה אלסטי ונעים, אבל אם תרגיעו את כף היד הוא יתפשט. מעניין להוסיף לו צבעים כדי לשחק עם ילדים. חלקם הולכים רחוק יותר ואף מנסים לרוץ על נוזל לא ניוטוני, לגלגל עליו חפצים וכדומה, אבל לניסויים כאלה צריך כמובן הרבה יותר חומר מאשר לניסויים ביתיים. אתה יכול למצוא דוחות וידאו רבים ולהמשיך לחקור את העולם המרתק של הפיזיקה.

מוּמלָץ: