Неньютоновская жидкость

Слайд 1

Слайд 2

Провести эксперимент по изучению неньютоновской жидкости.

Слайд 3

Изучить как в движущейся жидкости вязкость зависит от её природы и температуры; Изучить свойства неньютоновской жидкости; .

Слайд 4

Возможно жидкость при определенных условиях может обладать свойствами твердого тела .

Слайд 5

Неньютоновская жидкость - вязкая жидкость, коэффициент вязкости которой зависит от приложенного напряжения. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры .

Слайд 6

Материал использует " умные молекулы ", которые соединяются в блоки при ударном воздействии, формируя твердую поверхность для поглощения энергии.

Слайд 7

Теперь о том, что такое ньютоново течение. Любая жидкость приходя в движение начинает течь. Через некоторое время это движение становиться равномерным: внешняя сила компенсируется силами вязкого трения. Перепад скоростей течения между верхним и придонным слоями жидкости будет иметь вид Dv / Dh = F / (Sh) = s / h. Здесь S - площадь поверхности, к которой приложена сила F (площадь листа бумаги), h - коэффициент динамической вязкости, s - напряжение сдвига, измеряемое в паскалях. Зависимость скорости течения от прикладываемого усилия - то есть связь Dv/Dh и s - называется кривой текучести, эта кривая и есть самая главная характеристика течения жидкости.

Слайд 8

Если вязкость жидкости постоянна, то жидкость называется ньютоновой, а ее кривая текучести будет иметь следующий вид.

Слайд 9

Во втором случае наоборот, чем сильнее вы начинаете "размешивать" вещество, тем гуще оно становится (пример: мокрый песок). Оказывается, это еще не все "необычности". Такое вещество называется пластической жидкостью; примерами могут служить гели и пасты (и самая обыкновенная зубная паста тоже).

Слайд 11

эксперимент . Смешайте воду и крахмал в пропорции примерно 1:1.5 и пробуйте различно воздействовать на получившуюся жидкость. Получилась белая жидкость, налейте ее на ладонь. Быстрыми движениями попробуйте скатать колбаску или шарик.

Слайд 12

Или медленно опустите палец в миску. А другим пальцем ударьте по жидкости резко - вы почувствуете, что она упругая, а палец останется чистым.

Слайд 13

Медленно опустите в жидкость большой и указательный пальцы. Быстро сожмите их, и вы увидите между пальцами твердый комочек. Это не крахмал застыл, это неньютоновская жидкость проявляет свои свойства.

Слайд 14

Попробуйте окунуть все пальцы, а потом резко дернуть (чашку не разбейте!) Переливайте крахмал из одной чашки в другую - поднимайте повыше, и увидите, что сверху жидкость льется, а ниже становится тверже!

Слайд 15

Чтобы жидкость оставалась твердой, на нее непрерывно надо воздействовать, месить. Вот шарик.

Слайд 16

Но как только воздействие прекратилось, он утекает сквозь пальцы.

Слайд 17

Эксперимент

Слайд 18

Применение В США на основе данных жидкостей, министерство обороны начало выпуск бронежилетов для военных. Данные бронежилеты по своим характеристикам даже лучше обычных, так как легче по весу и проще в изготовлении. Так же Неньютоновские жидкости используются в автопроме, моторные масла синтетического производства на основе неньютоновских жидкостей уменьшают свою вязкость в несколько десятков раз, при повышении оборотов двигателя, позволяя при этом уменьшить трение в двигатели.

Слайд 19

Вывод: Гипотеза выдвинутая в начале работы подтвердилась: при определенных условиях жидкости могут изменять свои свойства. При быстром взаимодействии неньютоновская жидкость вдет себя как твердое тело, а при медленном как обычная жидкость.

Слайд 20

Спасибо за внимание!

Слайд 21

Литература: http://www.splav.ru/press/tech/d3o/d3o.aspx http://ru.wikipedia.org http://femto.com.ua