lightanddesign.ru
You might also like
Мы сталкиваемся с жидкостями каждый день. Но слышали ли вы когда-нибудь о жидкости, которая становится твердой, если на нее воздействовать? В этой статье описывается интересная неньютоновская жидкость. При воздействии физических, акустических или механических нагрузок их вязкость и плотность изменяются. Они эластичны при небольших нагрузках и тверды и упруги при больших нагрузках.
Сравните ньютоновские и неньютоновские жидкости. При любом воздействии на неньютоновскую жидкость она изменяется. Воздействуя на неньютоновскую жидкость, она начинает проявлять свойства твердого тела.
Определение и примеры
Естественными примерами неньютоновских жидкостей являются болота, зыбучие пески и зыбучие пески. Когда вы наступаете на зыбучий песок или болото, он начинает тонуть под слоем песка и воды, но стоит приложить силу и положить руку на поверхность, как он затвердевает. Немного истории.
Известный физик Исаак Ньютон заметил, что быстро грести по реке гораздо труднее, чем медленно. Исходя из этой идеи, он сформулировал закон, согласно которому вязкость жидкости увеличивается пропорционально приложенной к ней силе.
К неньютоновским жидкостям, с которыми приходится сталкиваться каждый день, относятся масляная краска, тушь для ресниц, болота и кровь.
Существует одна отрасль науки, которая занимается изучением неньютоновских жидкостей — реология. Это отрасль физики, изучающая деформацию и текучесть материи.
Применение неньютоновских жидкостей
Он используется в различных областях деятельности, таких как военные разработки, автомобилестроение, красота, кулинария и т.д.
В армии разрабатывается новое поколение бронетанковых корпусов. Ученые создали прототип нового поколения жилетов. Между слоями жилета используется специальный жидкий состав, который при ударе растекается по всему жилету.
Если пуля попадает в этот жилет, она не пробивает его, а остается внутри. Он также используется в других разработках, например, в инновационных материалах, применяемых при производстве лыжного оборудования. Этот материал состоит из отдельных ячеек с жидкой и твердой фазами.
Косметологи используют свойства неньютоновских жидкостей для того, чтобы косметика не размазывалась по лицу, а прекрасно держалась на макияже. Примеры косметических продуктов включают различные кремы, тональные средства, туши для ресниц и блески. Для каждого продукта настраиваются индивидуальные значения вязкости.
В автомобильной промышленности также используются свойства неньютоновских жидкостей. Моторные масла. При работе двигателя они снижают вязкость в десятки раз.
Кетчуп, майонез и масло являются примерами этого в кулинарной промышленности.
Неньютоновские жидкости используются в пожаротушении уже более 50 лет. Благодаря полимерам струи из медных пистолетов почти в два раза длиннее.
Неньютоновские жидкости используются во многих процессах добычи нефти.
Классификация и свойства
- Дилатанты — вязкость увеличивается с увеличением скорости сдвига.
- Пластмассы — в статических условиях они проявляют твердые свойства. Однако при воздействии на них они проявляют свойства текучести.
- Псевдопластики — вязкость уменьшается с увеличением напряжения сдвига. Хорошим примером является вулканическая лава.
Основные свойства неньютоновских жидкостей:.
- Вязкость и плотность зависят от воздействия на него.
- В открытом состоянии он проявляет свойства твердого тела.
- Чем медленнее жидкость, тем выше ее вязкость.
- Они обладают хорошей текучестью и испаряемостью.
- Они неоднородны по составу и плохо смешиваются.
- У некоторых видов наблюдался магнетизм.
Как сделать неньютоновскую жидкость дома
Теперь они продают готовые наборы с домашними экспериментами для всей семьи. Ниже вы найдете инструкции по их приготовлению в домашних условиях и эксперименты, которые вы можете провести. Рецепт для неньютоновских жидкостей очень прост. Материалы есть у каждого дома. На рисунках вы можете увидеть, как приготовить раствор и какие эксперименты можно провести.
Для получения неньютоновской жидкости нужны два ингредиента (крахмал и вода в соотношении 1:1). Соотношение может немного варьироваться — все зависит от крахмала. Если раствор слишком мокрый, добавьте еще крахмала. Добавьте крахмал в воду в миске и начните перемешивать.
Смесь загустеет, и ее станет труднее перемешивать. Нажмите на поверхность, чтобы почувствовать сопротивление. Если раствор оставить на месте, частицы крахмала упадут на дно. Начните перемешивать снова, и смесь снова начнет застывать. Быстрое смешивание увеличивает вязкость.
Опыты в домашних условиях
Эксперименты с решением Ньютона могут понравиться как взрослым, так и детям.
- Сначала окуните руку в миску. Соберите смесь и дайте ей стечь между пальцами. Затем окуните руку в миску, резко сожмите ее в кулак и попытайтесь вытащить. Ничего не получается, и ваша рука перестает двигаться.
- Если быстро сжать жидкость пальцами, она начинает "сопротивляться" и проявляет твердые свойства. Если нажим осуществляется медленно, он работает правильно.
- Попробуйте перелить смесь из одной емкости в другую. Если делать это медленно, жидкость будет перетекать из одной стопки в другую миску. Если вы вдруг перевернете миску вверх дном, то ничего не выйдет. Суть остается на дне.
- Опускание предметов в чашу для смешивания не вызовет обычного разбрызгивания. Наша цель понятна. Резко вытащите предмет из чаши. Объект поднимается вместе с чашей.
- Краситель можно использовать как жидкий пластификатор, превращая смесь в различные цвета — растягивайте его по бумаге руками, чтобы сформировать различные узоры.
- Когда вы берете его в руки и начинаете катать, как пластилин, он застывает, но когда вы останавливаетесь, он собирается в руке.
- Попробуйте подогреть небольшое количество жидкости в микроволновой печи. В результате получается эластичная жидкая масса.
Делаем всем знакомый из детства лизун или популярный слайм
Все помнят разноцветную слизь, которую можно было разминать руками, она не прилипала к коже и с удовольствием стекала по стенам. Такие скульптуры можно сделать в домашних условиях из следующих ингредиентов — вам понадобится коробка клея ПВА, примерно 100 грамм, стакан воды и тетраборат натрия. Его можно приобрести в любой аптеке в виде раствора или порошка.
Можно использовать различные пищевые красители, а для украшения — блестки и косметические порошки.
Смешайте воду, клей и краситель в глубокой емкости. Осторожно добавьте столовую ложку тетрабората натрия и перемешайте все вместе. Наша жидкость густая и липкая. Игра готова к запуску. Чтобы защитить ящериц, мы рекомендуем хранить их в герметичном контейнере и беречь от прямых солнечных лучей.
Популярные сегодня слайды — еще один пример неньютоновских жидкостей. Их можно легко приготовить в домашних условиях.
Как хранить неньютоновскую жидкость
Если оставить жидкость на несколько часов, она начнет высыхать. Однако стоит добавить воды, и семья может снова экспериментировать.
Его лучше всего хранить в герметичном контейнере. Если у вас достаточно много и вы хотите вылить его, подождите, пока он высохнет, прежде чем бросать его в мусорное ведро. Не выбрасывайте его в канализацию; его следует перелить в контейнер.
С неньютоновскими жидкостями мы сталкиваемся каждый день. Мы рассказали вам, как легко сделать необычную воду из обычного крахмала в домашних условиях и поэкспериментировать с детьми. А экспериментировать с ним не только весело, но и помогает им изучать законы физики в простой форме.
Неньютоновские жидкости не до конца изучены наукой, но ученые убеждены, что они произведут революцию во многих областях производства.
