Ньютоны бус шингэн гэж юу вэ? Жишээ ба туршилтууд. Ньютоны болон Ньютоны бус шингэн Бидэнд яагаад Ньютоны шингэн хэрэгтэй вэ?

Ихэнх шингэний хувьд (ус, бага молекул жинтэй органик нэгдлүүд, жинхэнэ уусмал, хайлсан металл ба тэдгээрийн давс) зуурамтгай чанар нь зөвхөн шингэний шинж чанар, температураас хамаарна. Ийм шингэнийг нэрлэдэг Ньютонмөн тэдгээрт үүссэн дотоод үрэлтийн хүч нь Ньютоны хуульд захирагддаг (томъёо 11).

Зарим шингэний хувьд ихэвчлэн өндөр молекул (жишээлбэл, полимер уусмал) эсвэл дисперсийн системийг төлөөлдөг (суспенз ба эмульс)  Мөн урсгалын горимоос хамаарна - даралтТэгээд хурдны градиент. Тэдгээрийг ихэсгэх тусам шингэний урсгалын дотоод бүтцийг зөрчсөний улмаас шингэний зуурамтгай чанар буурдаг. Тэдний зуурамтгай чанар нь шингэний урсгалын тодорхой нөхцөлийг (даралт, хурд) илэрхийлдэг нөхцөлт зуурамтгай чанар гэж нэрлэгддэг коэффициентээр тодорхойлогддог. Ийм шингэнийг нэрлэдэг бүтцийн хувьд наалдамхайэсвэл Ньютоны бус.

1.4. Наалдамхай шингэний урсгал. Пуазейлийн томъёо.

Цусны эргэлтийг судалж байхдаа Францын эмч, физикч Пуазейль ерөнхийдөө наалдамхай шингэний урсгалын үйл явцын тоон тодорхойлолт шаардлагатай болсон. Энэ тохиолдолд түүний тогтоосон хэв маяг нь гемодинамик үзэгдлийн мөн чанар, тэдгээрийн тоон тодорхойлолтыг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм.

Пуазейл шингэний зуурамтгай чанарыг капилляр хоолойгоор урсаж буй шингэний эзэлхүүнээр тодорхойлж болохыг олж мэдэв. Энэ аргыг зөвхөн ламинар шингэний урсгалын хувьд хэрэглэнэ.

Босоо капилляр хоолойн төгсгөлд урттай байг лба радиус Ртогтмол даралтын зөрүү үүсдэг. Капилляр доторх радиустай шингэний баганыг сонгоцгооё rба өндөр h. Дотоод үрэлтийн хүч нь энэ баганын хажуугийн гадаргуу дээр ажилладаг.

Цагаан будаа. 6 Пуазейлийн томъёог гаргах схем.

Хэрэв r 1 Тэгээд r 2 - дээд ба доод хэсгүүдийн даралт тус тусад байвал эдгээр хэсгүүдийн даралтын хүч тэнцүү болно.

Ф 1 = х 1  r 2 Тэгээд Ф 2 = х 2  r 2 .

Таталцлын хүч нь Ф утас = мгх=  r 2 gl.

Ньютоны хоёр дахь хуулийн дагуу шингэний тогтвортой хөдөлгөөнөөр:

Ф tr + Ф даралт + Ф утас =0,

Үүнийг харгалзан үзвэл (х 1 -р 2 ) = p,dv тэнцүү байна:

Нэгтгэцгээе:

Хэзээ гэсэн нөхцлөөс интеграцийн тогтмолыг олно r= Рхурд v=0 (хоолойтой шууд зэргэлдээх давхаргууд нь хөдөлгөөнгүй):

Тэнхлэгээс зайнаас хамааран шингэний хэсгүүдийн хурд нь дараахтай тэнцүү байна.

Цацрагийн цилиндр гадаргуу хоорондын зайд хоолойн тодорхой хэсгийг дамжин урсах шингэний хэмжээ rТэгээд r+ докторцагтаа т, томъёогоор тодорхойлогдоно dV=2  rdrvtэсвэл:

t хугацаанд капиллярын хөндлөн огтлолоор урсах шингэний нийт хэмжээ:

(19)

Шингэний хүндийн хүчийг (хэвтээ хялгасан судас) үл тоомсорлож байгаа тохиолдолд капиллярын хөндлөн огтлолоор урсах шингэний хэмжээг Пуазейлийн томъёогоор илэрхийлнэ.

(20)

Формула 20-ийг өөрчилж болно: энэ илэрхийллийн хоёр талыг дуусах хугацаа t-д хуваана. Зүүн талд бид шингэний эзэлхүүний урсгалын хурдыг авдаг Q (нэгж хугацаанд хэсэг хэсгээр урсах шингэний хэмжээ). Хэмжээ 8  л/ 8  Р 4 -ээр тэмдэглэнэ X..Дараа нь томъёо 20 дараах хэлбэрийг авна.

(21)

Энэ тэмдэглэгээнд Пуазейлийн томьёо (мөн Хаген-Пуазейлийн тэгшитгэл гэж нэрлэдэг) нь цахилгаан хэлхээний хэсгийн Ом хуультай төстэй юм.

Гидродинамикийн хууль ба урсгалын хуулиудын хооронд аналоги хийж болно цахилгаан гүйдэлцахилгаан хэлхээгээр дамжуулан. Эзлэхүүн шингэний урсгалын хурд Qцахилгаан гүйдлийн хүч чадлын гидродинамик аналог юм I.Боломжит ялгааны гидродинамик аналог  1 -  2 нь даралтын зөрүү Р 1 - Р 2 . Ом-ын хууль би =( 1 -  2 )/Рөөрийн гидродинамик аналог томьёотой 20. Тоо хэмжээ Xтөлөөлдөг гидравлик эсэргүүцэл - цахилгаан эсэргүүцлийн аналог Р.

Уян хатан байдлын онол
Стресс · Тензор · Хатуу бодис · Уян хатан чанар · Хуванцар · Хукийн хууль · Реологи · Наалдамхай уян хатан чанар

Гидродинамик
Шингэн · Гидростатик · Гидродинамик · Зуурамтгай чанар · Ньютоны шингэн· Ньютоны бус шингэн · Гадаргуугийн хурцадмал байдал

Үндсэн тэгшитгэл
Тасралтгүй байдлын тэгшитгэл · Эйлерийн тэгшитгэл · Навиер-Стоксын тэгшитгэл · Хуйвалдааны тэгшитгэл · Диффузийн тэгшитгэл · Хукийн хууль

Мөн үзнэ үү: Портал: Физик

Ньютоны шингэн(Исаак Ньютоны нэрээр нэрлэгдсэн) нь урсахдаа Ньютоны наалдамхай үрэлтийн хуулийг дагаж мөрддөг наалдамхай шингэн бөгөөд өөрөөр хэлбэл ийм шингэний тангенциал стресс ба хурдны градиент нь шугаман хамааралтай байдаг. Эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын пропорциональ хүчин зүйлийг зуурамтгай чанар гэж нэрлэдэг.

Тодорхойлолт

Ньютоны шингэний наалдамхай хүчийг тодорхойлдог энгийн тэгшитгэл нь түүний зан төлөвийг ихээхэн тодорхойлдог бөгөөд энэ нь шилжилтийн урсгал дээр суурилдаг.

$\backslash tau=\backslash mu\backslash frac(\backslash хэсэг\; u)(\backslash хэсэг\; y)$,

• $\backslash tau$- шингэний улмаас үүссэн зүсэлтийн ачаалал, Па;
• $\backslash mu$- динамик зуурамтгай байдлын коэффициент - пропорциональ коэффициент, Па s;
• $\backslash frac(\backslash хэсэг\; u)(\backslash хэсэг\; y)$нь зүсэлтийн чиглэлд перпендикуляр чиглэлийн хурдны дериватив, s −1.

Энэ тэгшитгэлийг ихэвчлэн шингэн нэг чиглэлд урсах үед, урсгалын хурдны векторыг авч үзэж буй шингэний эзэлхүүний бүх цэгүүдэд кодиректортой (зэрэгцээ) гэж үзэж болох үед ихэвчлэн ашигладаг.

Тодорхойлолтоос, тухайлбал, Ньютоны шингэн нь хатуу тэг биш л бол гадны хүч маш бага байсан ч урссаар байна. Ньютоны шингэний хувьд зуурамтгай чанар нь зөвхөн температур ба даралтаас хамаарна (мөн түүнчлэн химийн найрлага, хэрэв шингэн нь цэвэр биш бол), мөн түүн дээр үйлчлэх хүчнээс хамаарахгүй. Ньютоны ердийн шингэн бол ус юм.

• $\backslash tau\_(ij)$- хяргах стресс дээр $би$-д шингэн элементийн нүүр $j$--р чиглэл;
• $u\_i$- хурдлах $би$--р чиглэл;
• $x\_j$ - $j$--р чиглэлийн координат.

Хэрэв шингэн нь эдгээр харилцааг дагаж мөрддөггүй бол (шингэний урсгалын хурдаас хамааран зуурамтгай чанар нь өөр өөр байдаг) үүнийг эсрэгээр нь Ньютоны бус шингэн гэж нэрлэдэг: полимер уусмалууд, олон тооны хатуу суспензүүд ба ихэнх наалдамхай шингэнүүд.

"Ньютоны шингэн" нийтлэлийн талаар тойм бичнэ үү.

Тэмдэглэл

Мөн үзнэ үү

Ньютоны шингэнийг тодорхойлсон ишлэл

Милорадович морио огцом эргүүлж, эзэн хааны ард хэсэг зогсов. Эзэмшигчийн оршихуйд сэтгэл догдолж, зоригтой, хурдтай алхаж, хөлөө өшиглөж, эзэн хаад болон тэдний дагуулын хажуугаар өнгөрөв.
- Залуус аа! - Милорадович чанга, өөртөө итгэлтэй, хөгжилтэй хоолойгоор хашгирч, буудлагын чимээ, тулалдааныг хүлээж, зоригт Абшерончууд, тэр байтугай Суворовын нөхдүүд хаадын хажуугаар хурдан өнгөрч, тэр хаадын тухай мартжээ. тусгаар тогтнолын оршихуй. - Залуус аа, энэ бол таны авч буй анхны тосгон биш! гэж тэр хашгирав.
- Оролдоод таатай байна! - гэж цэргүүд хашгирав.
Гэнэтийн уйлах дуунаас эзэнт гүрний морь зугтав. Орост болсон үзэсгэлэнд хааныг аль хэдийн авч явсан энэ морь, энд, Аустерлицын талбай дээр морьтоноо үүрч, зүүн хөлөөрөө тархай бутархай цохилтыг нь тэсвэрлэж, буун дуунаар чихээ сэгсэрдэг байсан шигээ. Шамп де Марс эдгээр сонссон буун дууны утгыг ойлгоогүй, эзэн хааны хар азарганы ойр орчмыг ч ойлгоогүй, тэр өдөр түүнийг унасан хүний ​​хэлсэн бүх зүйлийг мэдэрсэнгүй.
Эзэн хаан өөрт байгаа хүмүүсийн нэг рүү инээмсэглэн эргэж, Абшероны нөхдүүдийг зааж, түүнд ямар нэгэн зүйл хэлэв.

Кутузов туслахуудынхаа хамт карабиньерийн ард хурдтай явав.
Баганын сүүлээр хагас миль яваад хоёр замын салааны хажууд ганцаардсан эзэнгүй байшинд (хуучин дэн буудал байх магадлалтай) зогсов. Хоёр зам хоёулаа уруудаж, цэргүүд хоёуланг нь дагаж явав.
Манан тарж, хоёр милийн зайд эсрэг талын толгод дээр аль хэдийн дайсны цэргүүд харагдав. Зүүн талд нь буудлага улам чанга болов. Кутузов Австрийн генералтай ярихаа больсон. Ханхүү Андрей бага зэрэг ард зогсож байгаад тэдэн рүү харан туслахаас дуран авахыг хүсэн түүн рүү эргэв.
"Хараач, хараач" гэж энэ адютант алс холын арми руу биш, харин урд талынх нь уул руу харав. - Энэ бол францчууд!
Хоёр генерал, адютант гаансыг нэг нэгнээсээ шүүрэн авч эхлэв. Бүх царай гэнэт өөрчлөгдөж, бүгд айж байгаагаа илэрхийлэв. Францчууд биднээс хоёр милийн зайд байх ёстой байсан ч бидний өмнө гэнэт гарч ирэв.
- Энэ дайсан мөн үү?... Үгүй ээ!... Тийм ээ, хар, тэр... магадгүй... Энэ юу вэ? - дуу хоолой сонсогдов.
Хунтайж Андрей энгийн нүдээр доороос баруун талд, Кутузовын зогсож байсан газраас таван зуун алхмын зайд Абшероничууд руу францчуудын өтгөн багана гарч байгааг харав.
“Энд, шийдвэрлэх мөч ирлээ! Энэ асуудал надад хүрлээ" гэж хунтайж Андрей бодон мориндоо цохиод Кутузов руу явав. "Бид Абшероничуудыг зогсоох ёстой" гэж тэрээр "Эрхэмсэг ноёнтон!" Гэвч яг тэр мөчид бүх зүйл утаагаар бүрхэгдэж, ойрын буудлага сонсогдож, хунтайж Андрейгээс хоёр алхмын зайд: "Ах нар аа, энэ бол амралтын өдөр!" Тэгээд энэ хоолой тушаал байсан юм шиг. Энэ дуугаар бүх зүйл гүйж эхлэв.
Холимог, байнга өсөн нэмэгдэж буй олон түмэн таван минутын өмнө цэргүүд эзэн хаадын дэргэдүүр өнгөрч байсан газар руу буцаж зугтав. Энэ олныг зогсооход хэцүү байсан төдийгүй олон хүнтэй хамт ухрахгүй байх боломжгүй байв.

Эхлээд шинжлэх ухааны бүтээлүүдНьютоны бус шингэний шинж чанаруудын талаар өнгөрсөн зууны 50-аад оны үед гарч ирсэн бөгөөд бионик, биомеханик, биогидродинамик, шинжлэх ухааны хурдацтай хөгжилтэй шууд холбоотой байв. хүнсний үйлдвэр. Нано нунтаг болон полимер нэмэлтийг өргөн хүрээнд өргөнөөр ашиглах нарийн төвөгтэй даалгаварӨнөөдөр гидродинамик нь Ньютоны бус шингэнийг урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй сонирхлыг бий болгов.

Зураг 1. Ньютоны бус шингэний жишээ. Author24 - оюутны бүтээлийн онлайн солилцоо

Эдгээр элементүүдийн хамгийн алдартай бөгөөд түгээмэл жишээ бол түргэн элс юм. Түргэн элс нь маш аюултай, учир нь энэ нь түүнд орсон бүх зүйлийг сорж чаддаг. Ийм элсэн дээр зогсоход та тэр дороо живж эхлэх болно, гэхдээ хэрэв та элсэнд хурдан бөгөөд хүчтэй цохивол тэр даруй хатуурна.

Тодорхойлолт 1

Ньютоны бус шингэний шинж чанарыг реологийн шинжлэх ухаан судалдаг бөгөөд түүний арга, зарчмууд нь бодит биетүүдийн хэв гажилтын байрлал, физик бодисын шингэний нюансуудыг судлахад чиглэгддэг.

Реологи нь материаллаг биед үйлчилж буй механик ачаалал ба энэ нөлөөллийн үр дүнд үүссэн хэв гажилтыг авч үздэг.

"Реологи" гэсэн нэр томъёог Америкийн нэрт онолын физикч Евгений Бингем нэвтрүүлсэн. Албан ёсоор энэ тодорхойлолтнь 1929 онд АНУ-д болсон хуванцар байдлын 3-р симпозиум дээр байгуулагдсан боловч реологийн тодорхой зарчмууд үүнээс нэлээд өмнө бий болсон.

Ньютон ба Ньютоны бус шингэн

Тодорхойлолт 2

Хэрэв хөдөлж буй хэсгүүдийн зуурамтгай чанар нь зөвхөн шинж чанар, температураас хамаардаг бөгөөд хурдны градиентаас хамаардаггүй бол физикийн ийм элементүүдийг Ньютон гэж нэрлэдэг.

Бодит шингэн нь практикт Ньютон болон Ньютон биш байж болно.

Ньютоны бодисуудад нэг шингэний урсгал нөгөөтэй харьцуулахад шилжих үед тангенциал дотоод стрессийн үзүүлэлт нь зүсэлтийн хурдтай пропорциональ байна.

Харьцангуй, тогтвортой амралтын үед эдгээр стрессүүд үргэлж тэг байдаг. Энэ хэв маягийг анх 1686 онд Ньютон тогтоосон бөгөөд иймээс эдгээр объектуудыг (тос, ус, бензин, глицерин, керосин гэх мэт) Ньютон гэж нэрлэдэг. Эдгээр шингэн нь өндөр хөдөлгөөнөөр тодорхойлогддоггүй бөгөөд Ньютоны бус шингэнээс тайван байдалд шилжилтийн хүчдэл байдгаараа ялгаатай.

Тайлбар 1

Эрдэмтэд дассан шингэний нэлээд том хэсгийг Ньютон гэж үздэг: усан уусмал, ус, нефтийн бүтээгдэхүүн, ацетон гэх мэт.

Ламинар төлөвлөгдөөгүй урсгалд хоёр хавтгай параллель хавтангийн хоорондох элементүүд хамтран ажилладаг тогтмол хурд v хүч F-ийн нөлөөн дор, доод шугам нь хөдөлгөөнгүй хэвээр байна. Үндсэндээ шингэний давхарга нь өөр өөр хурдтайгаар хөдөлдөг - хамгийн дээд хавтангаас хамгийн доод хэсэгт үнэмлэхүй тэг хүртэл.

Ньютоны шингэний урсгал нь Ньютон-Петровын тэгшитгэлийг бүрэн дагаж мөрддөг, өөрөөр хэлбэл тангенциал ба дотоод стресс, түүнчлэн нягтын градиент нь шугаман хамааралтай бөгөөд эдгээр хэмжигдэхүүний хоорондох пропорциональ параметр η нь холбох холбоос болж ажилладаг.

Ньютоны бус шингэн нь энгийн шингэний зарчим, хуулиудад захирагддаггүй. Эдгээр бодисууд нь зөвхөн механик нөлөөллөөс гадна тогтворгүй дууны долгион хүртэл физик хүчний нөлөөгөөр өөрийн нягт, зуурамтгай чанараа өөрчилдөг.

Хэрэв та Ньютоны бус шингэн дээр зөвхөн механик хүчээр үйлчилбэл огт өөр нөлөө үзүүлэх боломжтой.

• судалж буй объект нь хатуу биетийн шинж чанарыг авч, биет бодис шиг аашилж эхэлдэг;
• шингэний молекулуудын хоорондын холбоо нь түүнд үзүүлэх нөлөөллийн хүч нэмэгдэх тусам автоматаар бэхжих болно;
• Шингэний урсгалын хурд буурах тусам Ньютоны бус шингэний зуурамтгай чанар нэмэгдэх болно.

Жишээ 1

Жишээлбэл, усан уусмалцардуул өөр өөр нөхцөл байдалгадны нөлөөллөөс шалтгаалж өөр өөр зан авир гаргадаг.

Ньютоны бус шингэний ангилал

Ньютоны бус шингэний мэдэгдэж буй ангилал нь эхлээд омог хурд ба зуурамтгай чанарыг холбодог эмпирик томъёонд үндэслэсэн байдаг. Эдгээр тэгшитгэлийг ашиглан судлаачид шингэний урсгалын муруйг байгуулдаг.

Ньютон-Петровын аргуудын дагуу анхны хурдны градиенттай харьцуулахад дотоод стрессийн график нь эх үүсвэрээс үргэлжилсэн шулуун шугам юм. Энэ шугамын налуу нь Ньютоны шингэний нягттай шууд пропорциональ байна. Ньютоны бус буюу хэвийн бус нь Ньютоны хуулийг дагаж мөрддөггүй шингэнүүд бөгөөд бүх шүргэгч стрессүүд нь Ньютон-Петровын томъёоноос илүү төвөгтэй хамааралтай байдаг.

Тайлбар 2

Орчин үеийн гидравликийн үүднээс авч үзвэл хэвийн бус ийм шингэн маш олон байдаг.

Эдгээрийг химийн газрын тос, боловсруулах болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөнөөр ашигладаг.

Ньютоны бус шингэнийг гурван үндсэн бүлэгт хуваадаг.

• Ньютоны бус наалдамхай шингэн;
• Ньютоны бус тогтворгүй шингэн;
• Ньютоны бус наалдамхай шингэн.

Эрдэмтэд эхний бүлэгт зөвхөн наалдамхай (эсвэл суурин) шингэнийг багтаасан бөгөөд тэдгээрийн шинж чанар нь цаг хугацаанаас хамаардаггүй. Ийм муруйн харагдах байдал дээр үндэслэн энэ дэд бүлгийн дараах шингэнийг ялгадаг: псевдопластик, Бингхэм ба дилатант.

Хоёрдахь бүлгийн шингэнд ихэвчлэн Ньютон биш байдаг шингэн бодис, тэдгээрийн шинж чанар нь цаг хугацаанаас хамаардаг. Эдгээр шингэн нь одоогоортиксотроп ба реопектик гэж хуваагддаг.

Гурав дахь бүлэгт наалдамхай уян хатан буюу Максвеллийн элементүүд орно. Эдгээр бодисын илэрхий зуурамтгай чанар нь стрессийн нөлөөн дор буурч, дараа нь объектууд хэсэгчлэн сэргээгддэг. анхны хэлбэр. Зуурмаг шиг тууштай зарим зуурмаг, давирхайг ийм төрлийн шингэн гэж ангилж болно.

Ньютоны бус шингэний хэрэглээ

Өнөөдөр Ньютоны бус шингэнийг хүний ​​​​үйл ажиллагааны бараг бүх салбарт ашигладаг.

1. Цэргийн томоохон үйлдвэрлэлд. АНУ-д шингэн мэдээлэлд үндэслэн Батлан ​​хамгаалах яам нь цэргийн зориулалттай бүх нийтийн биеийн хуяг үйлдвэрлэх ажлыг эхлүүлсэн. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь жингийн хувьд хөнгөн, үйлдвэрлэхэд илүү хялбар байдаг тул шинж чанараараа ердийнхөөс хамаагүй дээр юм. Эдгээр хантаазны хийсэн материалыг $d3o$ гэдэг. Эдгээр түүхий эдийг өргөсгөгч Ньютоны шингэн гэж ангилдаг.
2. Автомашины салбарт. Ньютоны бус шингэнийг мөн автомашины үйлдвэрлэлд ашигладаг. Судалгаанд хамрагдсан объектууд дээр суурилсан дизель болон синтетик моторын тос нь хөдөлгүүрийн хурдыг огцом нэмэгдүүлэх замаар анхны зуурамтгай чанарыг аажмаар хэдэн арван дахин бууруулж, хөдөлгүүрийн үрэлтийг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгодог. Ньютоны бус шингэнийг ашигладаг хамгийн сүүлийн үеийн технологиудмеханик машинуудын зарим элементийн өндөр чанарын элэгдлийг хэрэгжүүлэхэд зориулагдсан. Реологийн туршилтууд нь гидродинамикийн нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.
3. Газрын тосны салбарт. Практик, онцгой сонирхол бас байдаг идэвхтэй хэрэглээреологийн тусгай аргууд. Тиймээс газрын тосны бүтээгдэхүүн, усанд жижиг полимер нэмэлтүүд нь шингэнийг шинэ зүйлээр хангадаг реологийн шинж чанарууд, үүний улмаас гидравлик эсэргүүцэл хурдан турбулент урсгалд шууд буурдаг. Ньютоны бус шингэн нь үрэлтийг хурдан бөгөөд хялбараар бууруулдаг хэд хэдэн өвөрмөц шинж чанартай байдаг.
4. Гал унтраах, навигацийн чиглэлээр. 50-иад онд Америкийн аврагчид галын хошуунаас урсаж буй шингэнд шинэ полимер нэмэлтийг нэмж эхэлсэн бөгөөд тийрэлтэт онгоцны урт нэг хагас дахин нэмэгджээ. Мөн нумын ойролцоо Ньютоны уусмалыг бага хэмжээгээр шахах замаар хөлөг онгоцны хурдыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Дельфин болон далайн бусад оршин суугчид хүсээгүй гидродинамик чирэгдэлийг багасгахын тулд энэ нөлөөг "ашигладаг" гэсэн онол байдаг.
5. Гоо сайхны салбарт. Гоо сайхны бүтээгдэхүүнийг арьсан дээр удаан байлгахын тулд уруул өнгөлөгч эсвэл шингэн суурь гэх мэт наалдамхай байх ёстой. Гоо сайхны бүтээгдэхүүнийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд тусгай бодисыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг эцсийн зуурамтгай чанар өөрчлөгч гэж нэрлэдэг. Гэрийн гоо сайхны бүтээгдэхүүнд янз бүрийн тос, лавыг ижил төстэй зорилгоор ашигладаг.

АСУУЛТ:Ньютоны бус шингэн гэж юу вэ? Гэртээ яаж хийх вэ?
ХАРИУЛТ: Ньютоны бус шингэнхурдны градиентаас хамааран зуурамтгай чанараа өөрчилдөг шингэнийг нэрлэдэг. Энэ нь орон зайн нарийн төвөгтэй гетероген бүтцийг бүрдүүлдэг том молекулуудаас бүрддэг. Энэ нь та илүү хурдан цохино гэсэн үг юм ( гадны нөлөөллийг ашиглах) Ньютоны бус шингэний гадаргуугийн дагуу түүний зуурамтгай чанар ихсэх болно.

Хэрэв та Ньютоны бус шингэнд хуруугаа аажмаар дүрвэл энэ нь таны гарт ямар ч саад учруулахгүйгээр энгийн ус шиг шингэн хэвээр байх болно. Гэхдээ хэрэв та Ньютоны бус шингэний гадаргуу дээр бүх хүчээрээ цохихыг оролдвол та гайхах болно, учир нь түүний гадаргуу нь уян харимхай масс болж хувирах бөгөөд энэ нь таны гарыг дотор нь оруулахаас сэргийлнэ!

Гэртээ яаж хийх вэ

Жор нь маш энгийн бөгөөд хямдхан: дэлгүүрт очоод ердийн цардуул худалдаж аваарай, ямар ч цардуул хийх болно - төмс эсвэл эрдэнэ шиш. Дараа нь 2: 1 харьцаатай усаар холино. Ингээд л Ньютоны бус шингэн бэлэн боллоо! Одоо та гэртээ туршилт хийж болно.

Ньютоны болон Ньютоны бус шингэнүүд сүүлийн үедзөвхөн эрдэмтдийн дунд төдийгүй идэвхтэй сонирхлыг төрүүлдэг жирийн хүмүүс. Энэ нь Ньютоны бус шингэнийг өөрийн гараар хийхэд хялбар бөгөөд гэрийн туршилт хийхэд тохиромжтой байдагтай холбоотой юм. Эхлээд эдгээр нь ямар төрлийн бодис болохыг олж мэдье. Ньютоны шингэн нь Ньютоны наалдамхай үрэлтийн хуулийг дагаж мөрддөг тул энэ нэрийг авсан. Энэ хуулийн дагуу шингэний давхаргын контактын хавтгай дахь тангенциал хүчдэл нь эдгээр хавтгайн хэвийн чиглэлд түүний урсгалын хурдны деривативтай шууд пропорциональ байна.

Энэ нь нэлээд төвөгтэй сонсогдож байгаа ч Ньютоны шингэн нь ус, тос болон бидний өдөр тутмын хэрэглээнд дассан шингэн бодисуудын ихэнх нь, өөрөөр хэлбэл, шинж чанараа хадгалж байдаг гэж хэлбэл уншигчдад илүү ойлгомжтой байх болно. биеийн байдал, та тэдэнтэй юу хийхээс үл хамааран (мэдээж ууршилт, хөлдөх тухай яриагүй бол). Гэхдээ дээрх тодорхойлолтод тодорхойлсон хамаарал нь урвуу пропорциональ байвал Ньютоны бус шингэний тухай ярьж болно.

Ийм шингэн нь үргэлж гетероген байдаг; болор тор, тиймээс зуурамтгай чанар нь нэгдлийн урсгалын хурдаас шууд хамаардаг. Хурд өндөр байх тусам зуурамтгай чанар их байх болно. Хэсэгчилсэн байдлаар энэ төрлийн бодис нь тиксотроп шингэн, өөрөөр хэлбэл зуурамтгай чанар нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг, жишээлбэл, шаваас эсвэл шоколад орно. Түүнчлэн зарим эрдэмтэд цусыг Ньютоны наалдамхай үрэлтийн хуулийн дагуу үйлчилдэггүй бодис гэж үзэх хандлагатай байдаг, учир нь энэ нь гетероген шингэн, цусны сийвэн ба олон эсийн суспенз юм. Аливаа эмч энэ нь судасны тогтолцооны янз бүрийн хэсэгт өөр өөр байж болохыг батлах бөгөөд энэ нь ихэвчлэн эмгэг юм. Гэсэн хэдий ч бодис бүр зарчмын хувьд ийм метаморфоз хийх чадвартай байдаггүй.

Гэртээ маш амархан бэлдэж болно. Та 1.5 хэсэг цардуул (хамгийн тохиромжтой эрдэнэ шишийн цардуул, гэхдээ төмсний цардуул хийх болно) болон нэг хэсэг ус авах хэрэгтэй. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бөөгнөрөлгүй байхын тулд аажмаар холих хэрэгтэй. Хамгийн тохиромжтой нь та үүнийг жигд хуудсан дээр нэлээд нимгэн давхаргаар тарааж өгөх болно, гэхдээ мэдээжийн хэрэг та ямар ч харилцан үйлчлэлийг мэдрэх болно. Шингэнийг хуруугаараа хурдан шүүж үзээрэй, энэ нь хөлдөөсөн хуванцар масс шиг харагдах болно. Хуруугаа тайвшруулж, шингэн нь урсах болно. Ньютоны шингэн ийм заль мэх хийх чадваргүй! Та цөөн хэдэн бодисыг аваад бөөлжиж эхлэх боломжтой. Удалгүй энэ нь наалдамхай, хуванцар болж, таны алган дээр бүжиглэж байгаа мэт санагдах болно - энэ бол маш сонирхолтой үзэгдэл юм! Шингэнийг бөмбөлөг болгон өнхрүүлбэл уян харимхай, тааламжтай байх болно, гэхдээ алгаа амрамагц тархах болно. Хүүхдүүдтэй тоглохын тулд өнгө нэмэх нь хөгжилтэй байдаг. Зарим нь цаашаа явж, бүр Ньютоны бус шингэнээр гүйж, түүгээр объектуудыг өнхрүүлэх гэх мэт оролдлого хийдэг ч ийм туршилт хийхэд мэдээж гэрийн туршилтаас хамаагүй их материал хэрэгтэй болно. Та олон видео тайланг олж, физикийн гайхалтай ертөнцийг үргэлжлүүлэн судлах боломжтой.