Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is een niet-Newtoniaanse vloeistof?

Een niet-Newtoniaanse vloeistof is een vloeistof die de viscositeitswet van Newton niet volgt. Dit betekent dat de viscositeit (weerstand tegen stroming) verandert, afhankelijk van de uitgeoefende spanning of kracht. In eenvoudiger termen kan de dikte veranderen op basis van hoeveel kracht wordt toegepast.

Hier is een uitsplitsing:

Newtoniaanse vloeistof:

* Volgt de viscositeitswet van Newton:viscositeit blijft constant ongeacht de toegepaste kracht.

* Voorbeelden:water, lucht, benzine, honing

Niet-Newtoniaanse vloeistof:

* Volgt de viscositeitswet van Newton niet:veranderingen in viscositeit, afhankelijk van de toegepaste kracht.

* Twee hoofdtypen:

* Shear-Thinning (pseudoplastisch): Viscositeit neemt af met toenemende schuifspanning (toegepaste kracht).

* Shear-Thickening (dilatant): De viscositeit neemt toe met toenemende schuifspanning.

Voorbeelden van niet-Newtoniaanse vloeistoffen:

* Shear-Thinning:

* ketchup: Je moet het schudden om het te laten stromen, maar zodra je druk uitoefent (zoals gieten), stroomt het gemakkelijk.

* bloed: Stroomt gemakkelijker onder hoge druk, zoals wanneer je hart het pompt.

* verf: Wordt dunner wanneer je het roert of bestaat.

* Silly Putty: Stroomt langzaam wanneer je alleen wordt gelaten, maar wordt solide wanneer je hem raakt.

* Shear-Thickening:

* oobleck (maïzena en watermengsel): Voelt vast wanneer je het slaat, maar stroomt als vloeistof wanneer je je vinger er langzaam in duikt.

* Snel zand: Solid als je langzaam loopt, maar een vloeistof wordt als je moeite hebt om te bewegen.

* Bepaalde soorten zand: Gebruikt in zandkastelen en beschermende uitrusting.

Waarom gedragen deze vloeistoffen zich anders?

* Moleculaire structuur en interacties: De moleculen in niet-Newtoniaanse vloeistoffen kunnen zich anders regelen op basis van de toegepaste kracht. Dit zorgt ervoor dat de vloeistof de stroom min of meer weerstaat, afhankelijk van de situatie.

* Shear Stress: De kracht die over een specifiek gebied wordt uitgeoefend, verandert het gedrag van deze vloeistoffen.

In wezen zijn niet-Newtoniaanse vloeistoffen fascinerend omdat ze zich niet gedragen als ons intuïtieve begrip van "normale" vloeistoffen. Ze vertonen unieke eigenschappen en worden gebruikt in verschillende toepassingen, van productie tot sportapparatuur.