奇妙的非牛顿流体
关于非牛顿流体的小作文
关于非牛顿流体的小作文前阵子,我在网上看到了一个特别神奇的玩意儿,叫非牛顿流体。
这东西可把我的好奇心给勾得死死的,我决定自己动手,好好研究研究。
我先在网上查了查非牛顿流体的制作方法,发现其实材料特别简单,就是水和淀粉,比例大概是 1:3。
说干就干,我跑到厨房,拿出一个大碗,先倒了一碗淀粉,然后小心翼翼地加水。
这加水可是个技术活,不能一下子倒太多,得一点一点来。
我就拿着个小勺子,一勺一勺地往里面加水,一边加水一边搅拌。
刚开始的时候,那混合物就跟面粉团似的,疙疙瘩瘩的,我心里那个着急呀,“这咋跟网上说的不一样呢?” 我继续耐着性子搅拌,慢慢地,那些小疙瘩开始消失,混合物变得有点像糊糊了。
可这还不够,我得继续搅拌,直到它变成那种看起来有点像液体,但又不是普通液体的状态。
这过程中,我的手都搅酸了,心里想着:“为了这神奇的非牛顿流体,我容易嘛我!”终于,经过我不懈的努力,非牛顿流体算是初步成型了。
我迫不及待地伸手去戳了戳,哇,那感觉太奇妙了!当我轻轻把手放上去的时候,它就像水一样,我的手指很容易就陷进去了。
可当我快速用力去戳的时候,它又变得特别坚硬,就好像戳在一块石头上,根本戳不进去。
我又找了个小球,轻轻放在上面,小球慢慢地陷了进去。
我加大力气把球扔上去,“砰”的一声,球居然被弹了起来。
“嘿,这也太好玩了!”我兴奋得不行。
我还把非牛顿流体装在一个塑料袋里,然后用手使劲捏。
你猜怎么着?轻轻捏的时候,流体从指缝里流出来,可一旦用力捏,它就像一块固体,怎么也挤不出来。
我就这么玩了好半天,一会儿把它当成软软的床垫,整个人扑上去;一会儿又把它当成坚固的盾牌,和小伙伴们玩“战斗”的游戏。
这非牛顿流体啊,真是让我大开眼界。
它就像是个有脾气的小家伙,你对它温柔,它就温柔待你;你对它凶猛,它就比你还厉害。
后来我仔细想想,这非牛顿流体其实也有点像我们的生活。
有时候,我们面对一些困难,觉得它们就像一滩软软的泥沼,让我们深陷其中。
奇妙的“非牛顿流体”
奇妙的“非牛顿流体”作者:叶影来源:《科学24小时》2019年第03期它,一个像鼻涕一样的流体。
作为趣味实验界的新晋网红,它频繁出现在各大综艺节目和科学实验秀的表演现场。
在观众们的印象中,它是坚硬和软弱的结合体,“性格”是吃软不吃硬。
在各类科学表演中,它屡创奇迹:子弹打不穿、电钻钻不透,不仅可以用于徒手开椰子,还可以用于表演轻松水上漂这类武功绝学。
它的名字听上去有点高端,我们称其为“非牛顿流体”。
从科学的角度解释,牛顿流体是符合牛顿剪切定律,即粘度是常数的流体;非牛顿流体则是不符合牛顿剪切定律,即粘度不是常数的流体。
一般来说,非牛顿流体的形态介于液体和固体之间,它不仅仅局限于液体,也可以是固体。
也许你还是有点丈二和尚摸不着头脑。
那么我们换一种更通俗易懂的说法。
事实上,在我们的日常生活中,除了水和空气,绝大部分的流体都是非牛顿流体,例如番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、牛奶、面团、果冻、牙膏、胶水等,包括我们血液细胞里的“半流体”都属于非牛顿流体。
一般的非牛顿流体的特别之处在于它有粘度,而且粘度还会变化。
当表面没有压力时,它像液体一样柔软;当受到压力时,它就会产生粘度,流体的粘度会因受到的压力或速度不同而变化。
压力加大,则粘度增强,这就导致在压力极强的情况下,非牛顿流体会暂时变成固体,正所谓遇强则强。
但并不是所有的非牛顿流体都有上述性质。
非牛顿流体的种类有膨胀性流体、假塑性流体等等,只有膨胀性流体才有上述性质,因此它又称为剪切增稠流体,淀粉溶液就是一种膨胀性非牛顿流体。
但假塑性流体表现刚好相反,它“遇强则弱”,又称为剪切稀化流体,巧克力、酸奶等都属此类。
当我们用铁锤搥打清水时,铁锤可以顺利击穿水面。
而遇上玉米淀粉溶液,就没那么容易了,因为越是用力搥打它,接触面会因压力大而增加粘度,就越无法击穿它,甚至连子弹都做不到。
像玉米淀粉液这类膨胀性非牛顿流体受到击打的速度越快力量越大,它反弹的力也就越大。
在膨胀性非牛顿流体的助力下,开椰子、水上漂都不是梦。
奇妙的非牛顿流体
奇妙的⾮⽜顿流体⽜顿1687年发表了以⽔为⼯作介质的⼀维剪切流动的实验结果。
实验是在两平⾏平板间充满⽔时进⾏的(图1),下平板固定不动,上平板在其⾃⾝平⾯内以等速U 向右运动。
此时附于上下平板的流体质点的速度分别为U 和0,两平板间的速度呈线性分布。
由此得到了著名的⽜顿粘性定律式中,τ是作⽤在上平板流体平⾯上的剪应⼒,du/dy 是剪切应变率,斜率µ 是粘度系数。
图1 两块相对运动平板之间的流体斯托克斯1845年在⽜顿这⼀实验定律的基础上,作了应⼒张量是应变率张量的线性函数、流体各向同性、流体静⽌时应变率为零的三项假设,从⽽导出了⼴泛应⽤于流体⼒学研究的线性本构⽅程,以及现被⼴泛应⽤的纳维-斯托克斯⽅程。
后来⼈们在进⼀步的研究中知道,⽜顿粘性实验定律(以及在此基础上建⽴的纳-斯⽅程)对于描述像⽔和空⽓这样低分⼦量的流体是适合的,⽽对描述具有⾼分⼦量的流体就不合适了,那时剪应⼒与剪切应变率之间已不再满⾜线性关系。
为区别起见,⼈们将剪应⼒与剪切应变率之间满⾜线性关系的流体称为⽜顿流体,⽽把不满⾜线性关系的流体称为⾮⽜顿流体。
形形⾊⾊的⾮⽜顿流体早在⼈类出现之前,⾮⽜顿流体就已存在,因为绝⼤多数⽣物流体都属于现在所定义的⾮⽜顿流体[1]。
⼈⾝上的⾎液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于⾮⽜顿流体。
现在去医院作⾎液测试的项⽬之⼀,已不再说是“⾎粘度检查”,⽽是“⾎液流变学检查”(简称⾎流变),这就是因为对⾎液⽽⾔,剪应⼒与剪切应变率之间不再是线性关系,已⽆法只给出⼀个斜率(即粘度)来说明⾎液的⼒学特性。
近⼏⼗年来,促使⾮⽜顿流体研究迅速开展的主要动⼒之⼀是聚合物⼯业的发展。
聚⼄烯,聚丙烯酰氨,聚氯⼄烯,尼龙6,PVS,赛璐珞,涤纶,橡胶溶液,各种⼯程塑料,化纤的熔体、溶液等都是⾮⽜顿流体。
⽯油,泥浆,⽔煤浆,陶瓷浆,纸浆,油漆,油墨,⽛膏,家蚕丝再⽣溶液,钻井⽤的洗井液和完井液,磁浆,某些感光材料的涂液,泡沫,液晶,⾼含沙⽔流,泥⽯流,地幔等也都是⾮⽜顿流体。
奇妙的“非牛顿流体”
Ai Qingchun ·青春爱文/叶影它,一个像鼻涕一样的流体。
作为趣味实验界的新晋网红,它频繁出现在各大综艺节目和科学实验秀的表演现场。
在观众们的印象中,它是坚硬和软弱的结合体,“性格”是吃软不吃硬。
在各类科学表演中,它屡创奇迹:子弹打不穿、电钻钻不透,不仅可以用于徒手开椰子,还可以用于表演轻松水上漂这类武功绝学。
它的名字听上去有点高端,我们称其为“非牛顿流体”。
从科学的角度解释,牛顿流体是符合牛顿剪切定律,即粘度是常数的流体;非牛顿流体则是不符合牛顿剪切定律,即粘度不是常数的流体。
一般来说,非牛顿流体的形态介于液体和固体之间,它不仅仅局限于液体,也可以是固体。
也许你还是有点丈二和尚摸不着头脑。
那么我们换一种更通俗易懂的说法。
事实上,在我们的日常生活中,除了水和空气,绝大部分的流体都是非牛顿流体,例如番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、牛奶、面团、果冻、牙膏、胶水等,包括我们血液细胞里的“半流体”都属于非牛顿流体。
一般的非牛顿流体的特别之处在于它有粘度,而且粘度还会变化。
当表面没有压力时,它像液体一样柔软;当受到压力时,它就会产生粘度,流体的粘度会因受到的压力或速度不同而变化。
压力加大,则粘度增强,这就导致在压力极强的情况下,非牛顿流体会暂时变成固体,正所谓遇强则强。
但并不是所有的非牛顿流体都有上述性质。
非牛顿流体的种类有膨胀性流体、假塑性流体等等,只有膨胀性流体才有上述性质,因此它又称为剪切增稠流体,淀粉溶液就是一种膨胀性非牛顿流体。
但假塑性流体表现刚好相反,它“遇强则弱”,又称为剪切稀化流体,巧克力、酸奶等都属此类。
当我们用铁锤搥打清水时,铁锤可以顺利击穿水面。
而遇上玉米淀粉溶液,就没那么容易了,因为越是用力搥打它,接触面会因压力大而增加粘度,就越无法击穿它,甚至连子弹都做不到。
像玉米淀粉液这类膨胀性非牛顿流体受到击打的速度越快力量越大,它反弹的力也就越大。
在膨胀性非牛顿流体的助力下,开椰子、水上漂都不是梦。
非牛顿流体四百字作文
非牛顿流体四百字作文
非牛顿流体,超酷的液态魔法。
听说过非牛顿流体吗?这玩意儿可不是普通的液体哦!你轻轻
碰它,它就像丝绸一样滑溜;但你猛地一推,它就硬得像石头一样。
想象一下,那种感觉就像是在玩变魔术,简直酷毙了!
其实,这流体不仅仅是好玩那么简单。
它告诉我们,世界不总
是按套路出牌,有时候得咱们自己去发现新玩意儿。
就像这流体,
在不同情况下它表现不一样,咱们也得学会在不同环境中找自己的
位置,活出自己的精彩。
实验室里的科学家们可是玩转了这非牛顿流体!他们观察它、
记录它、分析它,就像是侦探在破案一样。
每次实验都像是一次冒险,让人兴奋不已。
这些科学家们,他们可是真的懂得怎么探索未知、怎么让知识更丰富。
说到这非牛顿流体,我突然觉得它就像是个生活导师。
它告诉
我们,别总是按照老规矩来,得敢于尝试新东西,勇于面对挑战。
现在的世界变化得太快了,咱们得像这流体一样,灵活多变,才能跟得上时代的步伐。
所以,别害怕变化,去迎接挑战吧!。
不可思议的非牛顿流体
不可思议的非牛顿流体国内某亲子节目中,节目组导演给小朋友们出了一个难题:如何用口香糖砸开椰子?只见小朋友们把口香糖捏成尖锥体,用力将椰子快速砸向口香糖,椰子便被砸开了。
看到这一幕,你一定觉得节目组是为了节目效果而做的虚假实验。
其实这是利用了非牛顿流体特性的实验。
读完这篇文章之后,你会豁然开朗,甚至可能会迫不及待地想动手做这个实验呢。
牛顿流体VS非牛顿流体想要了解非牛顿流体,首先我们得先知道流体是什么。
流体是与固体相对应的物体形态,是液体和气体的总称,它的基本特征是没有一定形状和具有流动性。
其流动行为由粘度决定,粘度越低越容易流动。
根据粘度特性,流体可以分为两种基本类型:牛顿流体和非牛顿流体。
牛顿流体的粘度主要和温度有关,与施加的压力无关,在受到拍打或撞击时,其粘度不会发生改变,水、酒精等大多数纯液体、轻质油等均为牛顿流体。
而非牛顿流体在受到某种力的时候,比如击打、撞击或者踩踏时,其粘度会发生改变,或是粘度降低变得更加容易流动,或是粘度增加变得像固体一样坚硬。
高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体,比如番茄酱、蜂蜜。
说到这或许你仍然觉得有点困惑,难以区分两者的差别。
想象一下,用脚踩踏水盆中的水,你不会感觉到水忽然变得像固体一样,它始终是那个温柔的水,这就是牛顿流体。
而非牛顿流体在受到某种力时会改变其粘度或流动行为。
比如你用水和淀粉按照一定比例混合之后,就会形成非牛顿流体。
用手搅拌它是液体,用拳头敲打却又像是固体!如果整个游泳池都是这种非牛顿流体,可能真可以实现“水上漂”呢!非牛顿流体的类型非牛顿流体可以分为非时变性非牛顿流体和时变性非牛顿流体。
前者粘度和施加压力的大小有关,后者和施加压力的时间有关。
非时变性非牛顿流体,又分为假塑性流体和胀塑性流体。
假塑性流体的粘度随着施加压力的增加而降低。
比如番茄酱。
如果说你想从瓶子里取出番茄酱,却发现不容易直接倒出来。
这时你会怎么做?你会摇晃或者击打瓶子。
作文:奇妙的液体——非牛顿流体
作文:奇妙的液体——非牛顿流体
大家听说过一种遇强则强、遇弱则弱的奇妙液体吗?它就是奇妙的非牛顿流体。
下面我来介绍制作这种神奇液体的实验过程。
首先需要一些淀粉、一点清水、一个搅拌棒和一个容器。
然后把淀粉慢慢地放进容器里,再把清水也放进容器里,用搅拌棒搅拌均匀。
直到感觉到十分费力的时候就可以停下来,这样就做成了非牛顿流体。
做好了之后,我先用手用力锤了一下,发现它变得像钢铁一样硬。
而我用手轻轻触摸一下发现它变得很柔软。
我倒出一点放在手上,用力一抓,发现非牛顿流体凝固起来了。
把手掌张开,它就会像水一样从手中流下,好像一时半会不会凝固似的。
这就是我们奇妙的遇强则强、遇弱则弱的非牛顿流体。
非牛顿牛顿流体的作文
非牛顿牛顿流体的作文在我们的日常生活中,有很多看似平凡却充满奇妙特性的东西,非牛顿流体就是其中之一。
记得有一次,学校组织了一场趣味科学实验活动,我就是在那次活动中与非牛顿流体来了一次亲密接触,深深地被它那独特的“脾气”所吸引。
活动当天,实验室的桌子上摆满了各种实验器材和材料,有淀粉、水、量杯、搅拌棒等等。
老师先给我们介绍了非牛顿流体的概念,说它是一种“吃软不吃硬”的神奇物质。
当时我心里就充满了好奇,这到底是个啥玩意儿?接着,老师开始动手制作非牛顿流体。
他按照一定的比例将淀粉和水倒入一个大容器中,然后用搅拌棒不停地搅拌。
我紧紧地盯着那容器,看着原本分离的淀粉和水渐渐融合在一起,形成了一种白色的糊状物。
从外表看,它就像是普通的面糊,没啥特别的。
然后,激动人心的时刻到了!老师邀请一位同学上台,用手指轻轻地戳一戳容器里的非牛顿流体。
那位同学小心翼翼地伸出手指,轻轻一触,手指就像陷入了软软的棉花糖里,一下子就陷了进去。
“哇,好软啊!”他忍不住惊叹道。
可接下来的一幕更让我们目瞪口呆。
老师拿出一个小锤子,用力地砸向非牛顿流体。
神奇的事情发生了,那流体竟然像石头一样坚硬,锤子被反弹了回来!同学们都忍不住“哇”地叫出声来,大家都被这奇妙的现象惊到了。
我也按捺不住内心的好奇,自告奋勇地上台体验。
我慢慢地把手伸进流体中,那种感觉真的很奇特。
当我轻轻搅动时,它就像粘稠的胶水,顺从地随着我的动作流动。
但当我想要快速抽出我的手时,却感觉到一股强大的阻力,仿佛被什么东西紧紧抓住了一样。
我又拿起一个小球,轻轻地放在非牛顿流体的表面。
小球慢慢地陷了进去,就像陷入了沼泽。
可当我把小球用力扔下去时,“砰”的一声,小球竟然像砸在坚硬的地面上一样弹了起来。
这感觉太不可思议了!我站在那里,陷入了沉思。
这非牛顿流体怎么就有这么奇怪的“脾气”呢?后来老师给我们解释说,这是因为非牛顿流体的粘度会随着受到的压力或剪切力而变化。
当我们轻轻对待它时,它的分子间有足够的时间移动和调整,所以表现得很柔软;但当受到强烈的冲击时,分子间没有时间移动,就会瞬间变得坚硬。
神奇的非牛顿流体,你了解多少
神奇的非牛顿流体,你了解多少在一个少儿节目中,节目组导演给小朋友们出了一个难题:如何用口香糖砸开椰子?只见小朋友们把口香糖捏成尖锥体,用力将椰子快速砸向口香糖,令人不可思议的一幕出现了:椰子便被砸开了。
那么,这个实验是真实的吗?节目组导演给出了答案:其实,这是一个关于非牛顿流体特性的实验。
那么,什么是非牛顿流体?所谓非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体。
简单来说,非牛顿流体是一种很有个性、非常酷的流体:如果你对它的压力大,它就会立刻变成固体;你对它的压力小,它就会变成液体。
“当小朋友们将椰子用力且快速的砸向口香糖,尖锥体型的口香糖受到椰子快速且巨大的作用,就变成了坚硬的利器,也使得椰子被砸开。
”导演接着说道。
要想明白什么是非牛顿流体,我们首先需要了解“牛顿流体”这个概念。
所谓牛顿流体,是指在任意小的外力作用下即能流动的流体,并且流动的速度梯度与所加的切应力的大小成正比,这种流体就叫做牛顿流体。
自然界中许多流体是牛顿流体,比如水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等等都属于牛顿流体。
根据牛顿的理论,流体的粘度值都是恒定不变的,如水、酒精、轻质油等。
然而,后人通过研究发现,流体的粘度实际上并不是恒定不变的,引起粘度值变化的常见的因素是剪切率、时间等。
所谓非牛顿流体,指的就是不满足牛顿粘性定律的流体。
非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中,实际上,绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。
比如人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”,都属于非牛顿流体。
非牛顿流体在食品工业中也很普遍,比如番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、浓糖水、酱油、果酱、炼乳、琼脂、土豆浆、熔化巧克力、面团、米粉团、以及鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料,也都是非牛顿流体。
在工业生产领域,非牛顿流体也广泛存在,如石油、泥浆、水煤浆、陶瓷浆、纸浆、油漆、油墨、牙膏、家蚕丝再生溶液,以及钻井用的洗井液和完井液、磁浆、某些感光材料的涂液、泡沫、液晶、高含沙水流、泥石流、地幔等也都是非牛顿流体。
非牛顿流体作文开头
非牛顿流体作文开头
段落一,奇妙的非牛顿流体。
你知道吗?科学界里有个神秘的东西叫非牛顿流体,它可不像
咱们平时喝的水或者牛奶那么简单。
你给它施加一点力,它流动的
方式就变了,这简直太神奇了!
段落二,流动的诗篇。
想象一下,非牛顿流体就像是你手中的画笔,你想让它怎么画
就怎么画。
你稍微用点力,它就能画出浓墨重彩;你轻轻一挥,它
又能变成细细的线条。
这不就是流动的诗篇吗?
段落三,物理界的谜题。
物理学家们可是头疼了,这非牛顿流体怎么就不按套路出牌呢?它根本不理会那些经典的物理定律,总是出人意料地展现自己的特性。
看来,这真是一个待解的谜题啊!
段落四,生活中的小惊喜。
你知道吗?非牛顿流体也告诉我们一个道理,生活中总是有意想不到的惊喜。
有时候,事情并不会按照你的计划进行,但也许那就是最好的安排。
所以,别害怕变化,拥抱那些小惊喜吧!。
非牛顿流体作文350字左右
非牛顿流体作文350字左右非牛顿流体,真是神奇啊!
你知道吗?非牛顿流体这玩意儿真是让人大开眼界!你轻轻碰它,它就像水一样流动;但你用力挤压,它就好像变成了固体,硬得要命。
这东西的流动性简直像是个会变魔术的杂技演员!有时候滑溜溜的,一下子就流走了;有时候又黏糊糊的,像个调皮的小鬼,就是不肯动。
想象一下,你正在玩一个会变形的玩具,每次你用力推它,它都会变成不同的形状和质地。
非牛顿流体就是这样,让你觉得像是在玩一个永远猜不透的谜。
说真的,我觉得非牛顿流体不仅仅是一种物质,更是一种挑战我们想象力的东西。
它告诉我们,世界上还有很多我们不知道、不了解的奇妙事物等着我们去发现。
所以,下次你看到非牛顿流体的时候,别忘了好好欣赏它的独特魅力哦!。
我的小实验非牛顿流体作文
我的小实验非牛顿流体作文最近啊,我在家里做了一个超级有趣的小实验——非牛顿流体。
这玩意儿可神奇了,让我跟你们好好唠唠。
那天,我正百无聊赖地在网上闲逛,突然就看到了一个关于非牛顿流体的视频。
视频里的人把一种奇怪的液体放在手上,轻轻一抓,它就像水一样流走;可要是用力一拍,它又变得坚硬无比,简直太神奇了!我的好奇心一下子就被勾了起来,心里想着:“这到底是啥呀?我也得试试!”说干就干,我立马翻箱倒柜找材料。
做非牛顿流体需要玉米淀粉和水,这玉米淀粉家里倒是有,水就更不缺啦。
我按照网上说的比例,先往盆里倒了差不多两碗玉米淀粉,然后一点点地加水。
这加水可真是个技术活,多了少了都不行。
我小心翼翼地倒着水,同时用筷子不停地搅拌。
一开始,那混合物看起来就像一坨面糊,黏糊糊的。
我心里直犯嘀咕:“这能行吗?别是白忙活一场。
”但我还是耐着性子继续搅拌。
慢慢地,我发现这混合物开始有了变化。
它不再是单纯的面糊状,变得有点像果冻,又有点像泥巴。
我试着用手指轻轻戳了戳,它就凹进去一个小坑,手指拿开,那小坑又慢慢恢复了。
“嘿,有点意思啊!”我兴奋地自言自语道。
为了更直观地感受它的神奇,我决定亲自上手试试。
我轻轻地把手放进去,慢慢地搅动,感觉它就像温柔的水流,从我的指缝间滑过,一点儿阻力都没有。
“哇,这也太顺滑了!”我忍不住惊叹道。
可当我握紧拳头,用力一砸,奇迹发生了!我的拳头居然没有陷进去,反而像是砸在了一块石头上,被硬生生地弹了回来。
“哎呀妈呀,这也太神奇了!”我被这突如其来的反作用力吓了一跳。
我又找来一个小球,轻轻地放在上面,小球慢慢地陷了进去,就像陷入了泥潭。
我再拿一个稍微重一点的玩具车,快速地砸向它,只听“砰”的一声,玩具车被弹得老远。
“哈哈,太好玩了!”我笑得前仰后合。
我还突发奇想,要是在上面走路会怎么样呢?于是,我小心翼翼地把一只脚踩上去,慢慢地加重力量。
刚开始还没啥感觉,可当我整个人的重量都压上去的时候,我感觉自己就像陷入了沼泽,费了好大的劲才把脚拔出来。
写非牛顿流体的作文
写非牛顿流体的作文在我们的日常生活中,充满了各种各样神奇而有趣的现象,而其中有一种让我特别着迷,那就是非牛顿流体。
非牛顿流体,这个名字听起来就挺神秘的,对吧?第一次听说它的时候,我满脑子都是问号:这到底是个啥玩意儿?后来,我自己动手做了实验,才真正领略到它的奇妙之处。
那是一个周末的下午,阳光透过窗户洒在地板上,我百无聊赖地在网上闲逛,偶然间看到了一个关于非牛顿流体的视频。
视频里,有人把这种流体放在手里,轻轻揉搓时,它像水一样流淌;但当用力击打时,它却变得坚硬无比,仿佛一块石头。
这可把我给惊到了,我心里想:“这也太神奇了吧,我一定要自己试试看!”说干就干,我立马起身,翻出家里的玉米淀粉和水,按照网上说的比例,准备调制非牛顿流体。
我先把一大碗玉米淀粉倒进一个大盆里,看着那白白的粉末堆成小山,心里还有点小激动。
然后,我慢慢地往里面加水,一边加水一边用筷子搅拌。
一开始,水加得少了,那混合物干巴巴的,根本不成样子。
我又加了些水,继续搅拌,可这回又太稀了,根本没有那种神奇的效果。
“哎呀,这可真难搞!”我嘟囔着,额头上都冒出了汗珠。
经过几次尝试,我终于找到了合适的比例。
当我用筷子轻轻搅动的时候,那流体顺着筷子缓缓流动,就像浓稠的酸奶。
我迫不及待地把手伸进盆里,当我的手指轻轻触碰它时,感觉凉凉的、滑滑的,它顺着我的手指缝慢慢渗出来,那种感觉特别奇妙。
我轻轻地把整只手放进去,然后慢慢地拿出来,流体就像一层薄薄的膜一样挂在我的手上,随着我的动作缓缓落下,就像是流淌的银色绸缎。
接下来,就是见证奇迹的时刻了!我握紧拳头,用力砸向流体表面。
“砰”的一声,我的拳头竟然被弹了回来,流体瞬间变得坚硬无比,就好像我砸在了一块橡胶上。
我又试了几次,每次都是同样的结果。
“这也太好玩了!”我兴奋得大叫起来。
我开始变着法儿地和这非牛顿流体玩耍。
我把一个小球扔进去,小球慢慢地沉下去,就像陷入了泥潭;我用勺子舀起一勺流体,举高再倒下去,它在空中形成了一条断断续续的线,不像水那样连成一条流畅的水柱。
科普作文:非牛顿流体
科普作文:非牛顿流体
科普作文:非牛顿流体
非牛顿流体
了一种神奇的液体,这令我又惊讶有开心。
这种液体叫“非牛顿流体”,这种液体是由淀粉,水,硬质小球,两容器,一表面光滑的长棍,一中空导管,还有一碟一碗一杯一筷子所制造出来的。
非牛顿流体力学是由流变学发展起来的研究非牛顿流体应力和应变的关系和非牛顿流体流动问题的分支学科。
非牛顿流体是剪应力和剪切变形速率之间不满足线性关系的流体。
是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。
绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。
人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。
简单来说,如果对它的压力大,就会立刻变成固体;你对它的压力小,就会变成液体。
我们通过一个实验来证明我陈述的`:把一根棒球棍立在一个装满非牛顿流体的池子里,要把棒球棍拿起来必须轻轻地拿,否则的话就会像爬山虎一样缠着棒球棍。
另一个实验是保护鸡蛋。
把非牛顿流体装在一个袋子里,里面再装一个鸡蛋,然后从一个四米高的高台上扔到地上,鸡蛋竟然没有碎,这是为什么呢?因为从地上扔下来的那一霎那,非牛顿流体变成固体,由此保护着鸡蛋,神奇吧!。
写小实验非牛顿流体作文
写小实验非牛顿流体作文前段时间,我在网上看到一个特别神奇的小实验——非牛顿流体。
这玩意儿一下子就勾起了我的好奇心,我决定自己动手试一试,看看它到底有多神奇。
说干就干,我先把需要的材料准备好:玉米淀粉、水、一个大碗还有一个搅拌棒。
材料都很简单,在厨房就能轻松找到。
我按照网上说的比例,先往大碗里倒了差不多两碗玉米淀粉。
看着那白白的粉末堆在碗里,像一座小小的雪山,我心里充满了期待。
接下来就是加水啦,这可是个关键步骤。
我小心翼翼地倒着水,边倒边搅拌。
一开始,水和淀粉的混合物就像一碗浓稠的米糊,黏糊糊的。
我拿着搅拌棒不停地搅啊搅,可这混合物似乎不太听话,总是有一些小疙瘩搅不均匀。
“哎呀,这可咋办呀!”我嘴里嘟囔着。
没办法,我只能更卖力地搅拌,手都搅得有点酸了。
终于,经过我的不懈努力,混合物变得稍微均匀了一些。
但这还不够,我继续搅拌,直到感觉阻力越来越大,好像在和一团顽固的家伙作斗争。
当我觉得差不多的时候,我停下了搅拌的动作,准备开始检验我的成果。
我小心翼翼地把手指伸进这看起来怪怪的液体里。
哇!刚一接触,感觉凉凉的、滑滑的。
我轻轻按了一下,手指很容易就陷进去了,就像伸进了软软的果冻里。
但是,当我想要快速抽回手指的时候,却发现没那么容易了!这液体好像突然有了力量,紧紧地抓住我的手指,不让我走。
“嘿!这也太神奇了吧!”我忍不住叫了出来。
为了更深入地了解它的神奇之处,我决定做个更有趣的测试。
我找来了一个小球,轻轻地放在非牛顿流体的表面。
小球慢慢地陷了进去,就像陷入了泥潭一样。
然后,我又拿起一个稍微重一点的玩具车,快速地砸向非牛顿流体。
神奇的事情发生了!玩具车没有像我想象中那样陷进去,而是在表面弹了起来!“哇塞!这也太酷了!”我兴奋得手舞足蹈。
我还不满足,又想到了一个好玩的。
我把整个手掌用力拍在非牛顿流体上,结果手掌居然没有陷进去,反而被一股强大的力量给顶了回来。
那种感觉,就像是拍在了一块坚硬的石头上。
玩了好一会儿,我满手满脸都是这奇怪的液体,但我一点也不在乎,因为这个小实验实在是太有趣了!后来我仔细想了想,非牛顿流体之所以会有这样神奇的特性,是因为它的性质会随着受到的外力而改变。
非牛顿流体的原理作文
非牛顿流体的原理作文你有没有玩过一种超级有趣的东西,叫非牛顿流体?这玩意儿可神奇了,就像一个调皮的小魔法师,有着独特的脾气和行为准则。
咱们先来说说啥是非牛顿流体吧。
简单来讲,它就是一种不遵循牛顿粘性定律的流体。
啥是牛顿粘性定律呢?就是说普通的流体,像水啊、油啊,它们的粘性是比较稳定的,你用力搅拌或者让它们流动的时候,它们的阻力变化是比较有规律的。
但是非牛顿流体可不管这套规则。
非牛顿流体有个特别酷的特性,就是它的粘性会根据受到的力而发生变化。
你要是轻轻摸它,就像摸棉花糖一样柔软,手指可以很轻松地插进去。
这时候它就像个温柔的小绵羊,给你的感觉就像是普通的液体。
可是呢,要是你突然用力捶它或者快速地踩上去,那可就不得了啦。
它瞬间就变得像钢铁一样坚硬,你的手或者脚就会被弹回来,就好像它在说:“哼,想欺负我,没门儿!”这到底是为啥呢?其实啊,非牛顿流体里面的微观结构就像一群小懒虫。
当你轻轻施加力的时候,这些小懒虫还能慢慢地挪动,让你的手或者物体可以顺利地穿过它们。
但是一旦你大力出击,这些小懒虫就慌了神,它们赶紧紧紧地抱在一起,形成一种非常紧密的结构,就像搭起了坚固的堡垒,让外力很难再进一步破坏。
你看,生活中就有很多非牛顿流体的例子。
比如说玉米淀粉和水混合起来就可以做成非牛顿流体。
我们可以用它来做一些超级有趣的实验。
把这种自制的非牛顿流体放在一个大盆子里,然后试着在上面快速奔跑。
你会发现自己就像在水面上凌波微步一样,但是如果你站着不动,就会慢慢陷下去。
这就像在玩一个超级刺激的冒险游戏,每一步都充满了惊喜。
非牛顿流体的原理还被用到了很多地方呢。
在防护装备上就有它的身影。
想象一下,那些需要在危险环境下工作的人,比如摩托车赛车手。
他们穿的防护服如果是用类似非牛顿流体的材料做的,平时穿着很舒适,但是一旦发生碰撞,受到强大的冲击力,防护服就会立刻变得坚硬起来,像一层铠甲一样保护车手的身体,减少受伤的风险。
非牛顿流体这个神奇的东西,就像大自然给我们的一个有趣的谜题。
非牛顿流体的科学原理
非牛顿流体的科学原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊非牛顿流体这神奇的玩意儿。
你说啥是非牛顿流体呢?简单来说,它就是一种很特别的东西,平时软乎乎的,像水一样,但你要是突然给它来点猛的,它立马就变硬了!就好像一个柔柔弱弱的人,你轻轻惹他没事,可你要是把他惹急了,他也会跟你拼命!哈哈,是不是挺有意思?咱生活里其实就有非牛顿流体呢!比如淀粉加水调成的糊糊。
你要是慢慢把手伸进去,感觉没啥阻力,可你要是快速去戳它,哎呀,根本戳不进去,就像碰到了一堵墙!这就好比你平时走路顺顺当当的,可突然有人在你面前竖起一道屏障,让你措手不及呀!还记得小时候玩泥巴吗?那其实也有点非牛顿流体的感觉。
你慢慢揉它,它就乖乖的,可你要是猛地一摔,它就变得硬邦邦的。
这不就像我们的心情嘛,平时好好的,一旦遇到什么急事,就容易紧张起来。
非牛顿流体在很多地方都有大用处呢!比如说在一些减震材料里,平常的时候它软软的能起到缓冲作用,可要是遇到强烈的撞击,它就会变硬来保护我们。
这就像我们身边那些平时嘻嘻哈哈,但关键时刻能挺身而出的朋友一样,可靠得很呐!再想想,要是汽车的轮胎是用非牛顿流体做的,那开起来得多有意思!在平路上跑得稳稳当当,可要是遇到坑洼或者紧急情况,轮胎就自动变硬来保证安全。
哇塞,那感觉肯定很奇妙!还有啊,非牛顿流体可以用来做防护装备呢!让那些在危险环境工作的人多一层保障。
这就像是给他们穿上了一层神奇的铠甲,既能保护他们又不妨碍他们活动。
你说非牛顿流体神奇不神奇?它就像是一个有着双重性格的家伙,一会儿温柔,一会儿刚强。
我们的生活因为有了它变得更加丰富多彩,也更加安全可靠。
所以啊,别小看了这些看似普通的东西,它们背后可有着大大的学问和用处呢!我们要多多去发现,去探索,说不定哪天就能从这些平常的事物中找到改变世界的力量呢!非牛顿流体不就是一个很好的例子嘛!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
非牛顿流体的过程作文
非牛顿流体的过程作文
想象一下,在深夜的实验室里,那些非牛顿流体就像是从夜空
中滴落的星星,闪着幽幽的光。
这流体可真有意思,你轻轻一碰,
它就像湖水一样平静;但你要是用力一拍,它立马变得硬邦邦的,
好像跟你较劲似的。
研究员们啊,眼睛瞪得老大,就像一群发现新大陆的海盗。
他
们忙着调那个啥,控制装置,给流体加力、减力,看看到底会咋样。
显微镜下,那些流体分子像跳动的音符,谱写出一首奇妙的交响曲。
你知道为啥这非牛顿流体这么吸引人吗?就是因为它不像一般
的水啊、油啊,你用力推它,它就按你的意思流。
这流体有自己的
脾气,你强它就强,你弱它就弱。
这种特性让它在很多领域都有大
用处,比如保护装备、特殊涂料,甚至可能改变我们对材料世界的
认知。
科学家们啊,就像一群侦探,不断挖掘这流体的秘密。
他们发现,温度高一点、低一点,压力大一点、小一点,都会影响它的表现。
哎呀,这可真是个神奇的世界,让人越研究越着迷!。
飞牛顿流体的原理
飞牛顿流体的原理今天咱来唠唠非牛顿流体是啥玩意儿,还有它背后的那些神奇原理。
非牛顿流体,这名字听着挺高深莫测的吧?其实啊,它在我们生活中还挺常见的呢。
那非牛顿流体到底是啥呢?它就是一种很特别的流体,不像水啊、油啊那些普通的流体。
普通流体的特性比较稳定,不管你怎么弄它,它的流动特性都差不多。
但非牛顿流体就不一样啦,它的特性会随着外力的变化而变化。
咱先说说非牛顿流体的原理哈。
非牛顿流体的一个重要特点就是它的黏度不是固定不变的。
啥是黏度呢?你可以把它理解为流体的“黏稠度”。
普通的流体,比如水,它的黏度基本上不会因为你对它做啥而改变。
但是非牛顿流体就不一样了,你轻轻碰它的时候,它可能很稀,就像水一样;但你要是用力快速地撞击它或者搅拌它,它就会突然变得很稠,甚至像固体一样硬。
这是为啥呢?原来啊,非牛顿流体里面的分子结构和普通流体不一样。
在非牛顿流体中,分子之间的连接方式会随着外力的变化而改变。
当外力比较小的时候,分子之间的连接比较松散,所以流体就显得比较稀。
但当外力变大的时候,分子之间会迅速形成更强的连接,就好像它们突然团结起来了一样,让流体变得很稠甚至像固体一样。
举个例子吧,咱平时吃的番茄酱就是一种非牛顿流体。
你把瓶子倒过来的时候,番茄酱流得很慢,感觉很稠。
但你要是用力拍打瓶子,番茄酱就会突然流得很快,就像变稀了一样。
这就是因为拍打瓶子的时候给番茄酱施加了一个比较大的外力,让它的分子结构发生了变化,黏度降低了。
还有玉米淀粉加水做成的糊糊也是非牛顿流体。
你把手轻轻放在上面的时候,它就像一摊软软的泥。
但你要是快速地用拳头砸下去,你的手居然不会陷进去,反而会感觉像是砸在了一块硬邦邦的板子上。
这就是非牛顿流体的神奇之处。
非牛顿流体的这种特性在很多地方都有应用呢。
比如说在防护领域,有一种用非牛顿流体做的防护材料。
平时它很软,可以随意弯曲,但当受到撞击的时候,它就会瞬间变硬,起到很好的保护作用。
想象一下,要是运动员穿上用这种材料做的护具,在运动的时候万一摔倒或者受到撞击,就能更好地保护自己,减少受伤的风险。
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奇妙的非牛顿流体
王振东
(天津大学力学系,天津 300072)
牛顿1687年发表了以水为工作介质的一维剪切流动的实验结果。
实验是在两平行平板间充满水时进行的(图1),下平板固定不动,上
平板在其自身平面内以等速U向右运动。
此时附于上下平板的流体质点的速度分别为U和0,两平板间的速度呈线性分布。
由此得到了著
名的牛顿粘性定律
式中,τ是作用在上平板流体平面上的剪应力,du/dy是剪切应变率,斜率μ是粘度系数。
斯托克斯1845年在牛顿这一实验定律的基础上,作了应力张量是应变率张量的线性函数、流体各向同性、流体静止时应变率为零的三项假设,从而导出了广泛应用于流体力学研究的线性本构方程,以及现被广泛应用的纳维-斯托克斯方程。
后来人们在进一步的研究中知道,牛顿粘性实验定律(以及在此
基础上建立的纳-斯方程)对于描述像水和空气这样低分子量的流体
是适合的,而对描述具有高分子量的流体就不合适了,那时剪应力与剪切应变率之间已不再满足线性关系。
为区别起见,人们将剪应力与剪切应变率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体,而把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。
1 形形色色的非牛顿流体
早在人类出现之前,非牛顿流体就已存在,因为绝大多数生物流
体都属于现在所定义的非牛顿流体[1]。
人身上的血液、淋巴液、囊
液等多种体液以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。
现在去医院作血液测试的项目之一,已不再说是“血粘度检查”,而是“血液流变学检查”(简称血流变),这就是因为对血液而言,剪应力与剪切应变率之间不再是线性关系,已无法只给出一个斜率(即粘度) 来说明血液的力学特性。
近几十年来,促使非牛顿流体研究迅速开展的主要动力之一是聚
合物工业的发展。
聚乙烯,聚丙烯酰氨,聚氯乙烯,尼龙6,PVS,赛璐珞,涤纶,橡胶溶液,各种工程塑料,化纤的熔体、溶液等都是非牛顿流体。
石油,泥浆,水煤浆,陶瓷浆,纸浆,油漆,油墨,牙膏,家蚕
丝再生溶液,钻井用的洗井液和完井液,磁浆,某些感光材料的涂液,泡沫,液晶,高含沙水流,泥石流,地幔等也都是非牛顿流体。
非牛顿流体在食品工业中也很普遍[2],如番茄汁,淀粉液,蛋清,苹果浆,菜汤,浓糖水,酱油,果酱,炼乳,琼脂,土豆浆,熔化巧克力,面团,米粉团,以及鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料。
综上所述,在日常生活和工业生产中常遇到的各种高分子溶液,
熔体,膏体,凝胶,交联体系,悬浮体系等复杂性质的流体,差不多都是非牛顿流体。
有时为了工业生产的目的,在某种牛顿流体中,需加入一些聚合物,在改进其性能的同时也将变成为非牛顿流体,如为提高石油产量使用的压裂液,新型润滑剂等。
2 非牛顿流体的奇妙特性及应用
2.1 射流胀大
如果非牛顿流体被迫从一个大容器流进一根毛细管,再从毛细管
流出时,可发现射流的直径比毛细管的直径大(图2)。
射流直径与毛细管直径之比称为模片胀大率(亦称为挤出物胀大比)。
对牛顿流体,它依赖于雷诺数,其值约在0.88~1.12间。
而对于高分子熔体或浓溶液,其值大得多,甚至可超过10。
一般来说,模片胀大率是流动速率与毛细管长度的函数。
模片胀大现象在口模设计中十分重要。
聚合物熔体从一根矩形截
面的管口流出时,管截面长边处的胀大比短边处的胀大更加显著,在管截面的长边中央胀得最大(图3)。
因此,如果要求产品的截面是矩形的,口模的形状就不能是矩形,而必须是像图4所示的那种形状。
这种射流胀大现象也叫Barus效应或Merrington效应。
2.2 爬杆效应
1944年Weissenberg在英国伦敦帝国学院公开表演了一个有趣的
实验。
在一只有粘弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里,旋转实
验杆。
对于牛顿流体,由于离心力验的作用,液面将呈凹形(图5(a));
而对于粘弹性流体,却向杯中心运动,并沿杆向上爬,液面变成凸形
(图5(b))。
甚至在实验杆的旋转速度很低时,也可以观察到这一现象。
爬杆效应也称为Weissenberg效应。
在设计混合器时,必须考虑
爬杆效应的影响。
同样在设计非牛顿流体的输运泵时,也应考虑和利
用这一效应。
2.3 无管虹吸
对牛顿流体来说,在虹吸实验时,如果将虹吸管提离液面,虹吸
马上就会停止。
但对高分子液体,如聚异丁烯的汽油溶液和1%POX水溶
液,或聚醣在水中的轻微凝胶体系等很容易表演无管虹吸实验。
将管
子慢慢地从容器里拔起时,可以看到虽然管子已不再插在流体里,流
体仍源源不断地从杯中抽起,继续流进管里(图6)。
甚至更简单地,
连虹吸管都不要,将装满该流体的烧杯微倾,使流体流下,这过程一
旦开始,就不会中止,直到杯中流体都流光(图7)。
这种无管虹吸的
特性是合成纤维具备可纺性的基础。
2.4 湍流减阻
非牛顿流体显示出的另一奇妙性质是湍流减阻。
人们观察到,如
果在牛顿流体中加入少量的聚合物,则在给定的速率下,可以看到显
著的压差降。
图8给出了两种不同浓度的聚乙烯的氧化物溶液的管摩擦
系数f对于雷诺数R的关系曲线。
湍流一直是困扰流体力学界未解决的
难题,然而在牛顿流体中加入少量高聚物添加剂,却出现了减阻效应。
有人报告在加入高聚物添加剂后,测得猝发周期加大了,认为是高分
子链的作用。
减阻效应也称为Toms效应,虽然道理并未弄得很清楚,但已有不错的应用。
在消防水中添加少量聚乙烯氧化物,可使消防车龙头喷出的水的扬程提高一倍以上。
应用高聚物添加剂还能改变气蚀发生过程及其破坏作用。
非牛顿流体除具有以上几种有趣的性质外,还有其他一些受到人们重视的奇妙特性,如连滴效应(其自由射流形成的小滴之间有液流小杆相连),拔丝性(能拉伸成极细的细丝,可见笔者另一文“春蚕到死丝方尽”[3]),剪切变稀,液流反弹等,有兴趣的读者可从有关文献进一步了解[4]。
由于非牛顿流体涉及许多工业生产部门的工艺、设备、效率和产品质量,也涉及人本身的生活和健康,所以越来越受到科学工作者的重视。
1996年8月在日本京都国际会议中心召开的第19届国际理论与应用力学大会(IUTAM)上,非牛顿流体流动是大会的6个重点主题之一,也是流体力学方面参与最踊跃的主题[5]。
Crochet邀请报告的观点正是高分子溶液和熔体的特性远异于牛顿流,并认为这些异常特性的研究都是带有挑战性的课题。