دو نوع سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی وجود دارد که در زندگی روزمره با آن ها سر و کار داریم. سیالات نیوتنی که به نام اسحاق نیوتن (فیزیکدان و ریاضیدان مشهور) نام گذاری شده است، به سیالاتی گفته می شود که تا زمانی که دما و فشار در آن ها ثابت باشد، ویسکوزیته این سیال ها ثابت و بدون تغییر می ماند و اعمال نیرو بر گرانروی آن ها بی تأثیر است.
تعریف ویسکوزیته، مقاومتی است که یک سیال در مقابل جاری شدن از خود نشان می دهد. آب و هوا نمونه هایی از سیالات نیوتنی است. آب دارای غلظت بیشتری نسبت به هوا بوده و شکل ظرفی را که در آن ریخته می شود را به خود می گیرد.
همچنین با وارد آوردن فشار در یک سیال نیوتنی مانند آب، باز هم ویسکوزیته آن تغییری نمی کند. به عنوان مثال وقتی یک سنگ در آب انداخته می شود و یا توپ در هوا شوت می شود، ویسکوزیته این دو سیال نیوتنی تغییر نمی کند. پس تنها عوامل موثر در ویسکوزیته سیالات نیوتنی، دما و فشار است. اما سیالاتی هستند که علاوه بر تحت تأثیر قرار گرفتن با دما و فشار، ویسکوزیته آن ها با اعمال نیرو نیز تغییر می کند، این سیالات، غیر نیوتنی نامیده می شوند.
یکی دیگر از تفاوت های میان سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی این است که در سیال نیوتنی رابطه بین تنش و نرخ کرنش خطی و مستقیم است و گرانروی، ضریب تبدیل تناسب خطی مذکور به معادله است. ولی در سیالات غیر نیوتنی این رابطه، خطی نیست و از عوامل مهم تأثیرگذار در تنش برشی این سیالات مدت زمانی است که تنش بر آن ها اعمال می شود. در اینجا برای بیان موقعیت تنش برشی، ضریب ثابت معنایی ندارد.
سیالات غیر نیوتنی
در سیالات نیوتنی اعمال فشار باعث تغییر ویسکوزیته در آن ها می شود. این نوع از سیالات با تغییر نرخ کرنش وارد شده، تغییر در ویسکوزیته خود خواهند داشت. یعنی این سیالات گرانروی و ویسکوزیته مشخصی ندارند. کره، پنیر، مربا، مایونز، سوپ و ماست، ماگما، گدازه، عصاره وانیل و … نمونه هایی از سیالات غیر نیوتنی هستند.
در توصیف رفتار و خواص یک سیال غیر نیوتنی، محلول آب و نشاسته را مثال می زنیم. اگر در این محلول دست خود را به طور آرام و آهسته وارد کنیم، دست ما به آسانی وارد این سیال می شود. یعنی این محلول خاصیت سیال از خود نشان می دهد. ولی اگر به طور سریع و با یک ضربه محکم به این محلول مشت بزنیم، دست ما داخل این محلول نمی شود.
در واقع در این حالت، محلول خاصیت جامد از خود نشان می دهد. چون وقتی به محلول سیال غیر نیوتنی نشاسته و آب، ضربه وارد شده و اعمال نیرو می شود، گرانروی و ویسکوزیته آن زیاد شده و خاصیت جامد از خود نشان می دهد. از این خصوصیت سیال برای کارکرد بهتر برخی از دستگاه ها و همچنین انجام برخی از ورزش ها مانند فوتبال روی این سیالات استفاده می کنند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
