Newtonská tekutina a její antipod – co to je?

Newtonská tekutina a její antipod – co to je?
Newtonská tekutina a její antipod – co to je?
Anonim

Newtonské i nenewtonské tekutiny v poslední době přitahují aktivní zájem nejen vědců, ale i obyčejných lidí. To je způsobeno skutečností, že nenewtonská tekutina se snadno vyrábí vlastníma rukama a je vhodná pro domácí experimenty. Pro začátek si pojďme ujasnit, o jaké látky obecně jde. Newtonská kapalina se řídí Newtonovým zákonem viskózního tření, a proto dostala své jméno. Podle tohoto zákona je smykové napětí v rovinách kontaktu mezi vrstvami kapaliny přímo úměrné derivaci rychlosti jejího proudění ve směru kolmém k těmto rovinám.

Newtonské a nenewtonské tekutiny
Newtonské a nenewtonské tekutiny

Zní to poměrně složitě, ale čtenáři bude jasnější, když řekneme, že newtonská tekutina je voda, olej a většina tekutých látek, které známe z každodenního používání, tedy ty, které si zachovávají stav agregace, cokoli jste s nimi neudělali (pokud samozřejmě nemluvíme o odpařování nebo zmrazení). Ale pokud je závislost popsaná ve výše uvedené definici nepřímo úměrná, můžeme mluvit o nenewtonské tekutině.

newtonská tekutina
newtonská tekutina

Taková kapalina je vždy heterogenní, obsahuje velké molekuly, které se shromažďují do krystalových mřížek, takže viskozita přímo závisí na průtoku sloučeniny. Čím vyšší rychlost, tím vyšší viskozita. Částečně tento typ látek zahrnuje tixotropní kapaliny, tedy takové, které v průběhu času mění viskozitu, jako je tmel nebo čokoláda. Také někteří vědci mají tendenci považovat krev za látku, která nepůsobí podle Newtonových zákonů viskózního tření, protože jde o nehomogenní kapalinu, jde o suspenzi plazmy a mnoha krvinek. Každý lékař potvrdí, že viskozita krve se může v různých částech cévního systému lišit, což je často patologie. Ne každá látka je však v zásadě schopna takových metamorfóz.

nenewtonská kapalina
nenewtonská kapalina

Nenewtonská tekutina se dá velmi snadno vyrobit doma. Musíte vzít 1,5 dílu škrobu (ideálně kukuřičného, ale postačí i brambor) a jeden díl vody. Ingredience by se měly míchat pomalu, aby nebyly žádné hrudky. Ideálně byste ho měli rozetřít v docela tenké vrstvě na plech, ale samozřejmě se dají zažít jakékoliv interakce. Zkuste tekutinu rychle „šoupnout“prsty a bude to vypadat a cítit jako zmrzlá plastová hmota. Uvolněte prsty a tekutina vyteče. Newtonská tekutina není schopná takových triků! Hmotu si můžete vzít do hrsti a začít zvracet. Velmi brzy se stane viskózním a plastickým, a proto se vám bude zdát, že tančí ve vašich dlaních - to je velmi zajímavý pohled!Tekutinu srolujte do hrudky, bude elastická a příjemná, ale když povolíte dlaň, rozteče se. Zajímavé je přidávat do ní barviva na hraní s dětmi. Někteří jdou dál a dokonce se pokoušejí běhat po nenewtonské tekutině, válet po ní předměty a tak dále, ale na takové pokusy je samozřejmě potřeba mnohem více materiálu než na domácí pokusy. Můžete najít mnoho videoreportáží a pokračovat v objevování fascinujícího světa fyziky.

Doporučuje: