pg下载 探索非牛顿流体的神秘魅力与趣味实验
011. 非牛顿流体的奇妙世界
近日,小化在手机上偶然发现了一些实验视频,这些视频极具趣味pg下载,视频中,有人能在看似奇特的流体上自如行走,就像现实版的“轻功水上漂”那么厉害,这些流体是什么呢,究竟是哪路神仙,竟然能让人在水面上如履平地呢 ?
有的流体,在水中能呈现出令人赞叹的轻盈姿态,有的流体,在陆地上能展现出独特的风貌pg下载渠道,有的流体,在空气中能彰显出别样的韵味,有的流体,在极端物理环境下,也能展现出与众不同的魅力。这些奇妙无比的流体,到底是何种神秘存在,为何能够如此变化多端,引发人们无尽的遐想呢?
流体的奇妙魅力
这些让人惊叹不已的流体,不仅于水中呈现出轻盈的姿态,更在陆地、空中以及极端环境里,绽放出不一样的魅力,它们变化多端,引发人无尽的遐想,到底是何种神圣之物,竟能这般神奇,那到底是什么神奇的流体,使得我们的世界如此绚烂多彩呢,非牛顿流体能够在不同环境中展现令人称奇的特性,比如在水中行走,其奇妙效果引发人的思考 。
非牛顿流体的特性
非牛顿流体,这个神奇的存在,到底是何种神圣之物,竟然能让我们的世界因之变得这般五彩斑斓呢?接下来,跟着我一起去揭开它那神秘的面纱,探寻其背后的科学奥秘吧。在自然界里,空气和水是两种最为常见的流体,它们常常被归为牛顿流体,其特性是切应力与切应变率之间的关系遵循牛顿内摩擦定律 或者 胡克定律。在流体力学范畴,经典流体力学的研究对象主要聚焦于牛顿流体,历经长期发展,已然构建起相对完备的理论体系。可是,有一种别样特殊的流体存在着,那就是非牛顿流体。这种流体并不依照牛顿黏性定律,它的剪应力跟剪切应变率之间展现出非线性的关系。和牛顿流体相比较而言,非牛顿流体在受到稍稍触碰的时候,表现得就像水一样柔软。但是如果突然受到较大的力冲击,就会很快硬化,之后又恢复到原来的样子。这样的特性让非牛顿流体和液体有着根本的差异,还为“轻功水上漂”等奇妙现象给出了科学的解释。
非牛顿流体的科学效应
非牛顿流体,在遭受冲击之际,展现出迥异于常规的响应,并且,具备好多其他饶有趣味的特性。这种流体,于自然界里并非少见,然而,其行为,常超出我们平常的经验。举例来说,某些非牛顿流体,在处于静止状态时,呈现为固态,可是,一旦受到外力施加作用,便会快速转变为液态。这种固液相互转换的特性,致使非牛顿流体,在物理学以及工程学领域,均成为了研究的热门焦点。与此同时,针对这类流体展开的研究,为我们领会自然界里的某些复杂现象,提供了全新的视角,像传统武侠小说当中“轻功水上漂”等神奇场景,如今在科学的光辉照耀之下,渐渐地揭开了潜藏于其背后的奥秘。
非牛顿流体,当它被迫从大容器经由毛细管流出时,我们会观察到一种特性,即射流胀大,其又称Barus效应或Merrington效应,此时射流的直径实际上比毛细管的直径要大。这个射流直径与毛细管直径的比率,被称作模片胀大率,或者挤出物胀大比。
一种被称作爬杆效应(也叫Weissenberg效应)的现象出现了,1944年,在英国伦敦,帝国学院里面,Weissenberg做了一场引人入胜的实验,他旋转一根放在装有黏弹性流体(属于非牛顿流体的一种)的烧杯内的实验杆,观察到一种独特景象。牛顿流体在离心力作用下会形成凹状液面,与之完全不同,黏弹性流体朝着杯中心聚集,还顺着实验杆向上爬升,致使液面呈现出凸形。即便实验杆旋转速度比较低,这一现象依旧清晰可辨。
从事非牛顿流体研究时,有一项重大发现叫做湍流减阻,它也被称作Toms效应。非牛顿流体的特性,在湍流减阻这个方面也有所体现。经过研究发现,要是在牛顿流体里面添加少量聚合物,那么就算是在给定的流速状况下,也能够观察到压差出现显著降低的情况。
常见非牛顿流体的应用
非牛顿流体在工业、日常、人体等诸多领域广泛存在,在聚合物工业领域,其应用广泛,像聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、尼龙6、PVS、赛璐珞、涤纶以及橡胶溶液等,均呈现非牛顿流体特性,另外,各种工程塑料和化纤的熔体、溶液等也是非牛顿流体的重要代表 。
非牛顿流体在多个工业领域,在诸多应用场景里,都起着重要作用。比如说,石油是展现其特性的,泥浆也是展现其特性的,水煤浆同样是展现其特性的,陶瓷浆也不例外,纸浆也呈现出这种特性,油漆有此特性,油墨也有,牙膏也展现出非牛顿流体的特性哦,更有在家蚕丝再生溶液里也能看到其身影。除此之外,钻井工程中使用的洗井液是属于非牛顿流体范畴的,完井液也属于,磁浆亦是如此,某些感光材料的涂液也属于该范畴,还有自然界的泡沫属于此类,液晶为此类,高含沙水流也在此列,泥石流也不例外,地幔同样属于非牛顿流体的范畴呢。
于食品工业里,非牛顿流体同样存有广泛应用,像番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、菜汤、浓糖水、酱油、果酱、炼乳等液态食品,还有琼脂、土豆浆、熔化巧克力等固态食品如此情景下,都呈现着非牛顿流体特性,除此之外,面团、米粉团等面团类食品,以及鱼糜、肉糜等糜状食品物料这般情况,也都归属于非牛顿流体范畴。
动手制作非牛顿流体
这一特殊流体类别,也就是非牛顿流体,在我们日常生活里并非少见。它广泛存在于人体内的血液中,还存在于淋巴液里,也存在于囊液里面,并且存在于类似细胞质的“半流体”物质当中。那么,你有没有尝试过亲手制作这种神奇流体呢?接下来,让我们一块儿探索自制非牛顿流体的乐趣吧!利用简单材料淀粉、水和色素就能自制这种流体,去体验其固体与液体间的变幻特性。
依据上述所呈现的科普方面的内容,我们知晓了非牛顿流体不但有着十足的趣味性pg下载,并且在日常的生活当中有着广泛的运用。此刻,你是不是很 eager 亲自去感受这种流体所具备的神奇之处呢?紧接着,让我们一块儿去探寻怎样制作非牛顿流体。
所需的材料涵盖着:淀粉,清水以及色素 。首先呢,于碗里头加入适量的淀粉 ,随后加入一些色素用以调色 。当你使劲在表面划过去的时候 ,会形成小裂缝 ,这便是成功制作的标志 。这种非牛顿流体在被抓起之际是坚硬的固体 ,然而松开手之后又会恢复成为液体 ,它变化多端 ,令人爱不释手 。不妨去尝试一番 ,感受其中的乐趣吧 !
到这里,今日的小科普就结束了,经由这次探寻,我们认识了一位新朋友,它就是非牛顿流体,期望下期再会,接着去探索更多科学奥秘。