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英國科學家牛頓於1687年,發表了以水為工作介質的一維剪下流動的實驗結果。實驗是在兩平行平板間充滿水時進行的,下平板固定不動,上平板在其自身平面內以等速U向右運動。此時,附著於上、下平板的流體質點的速度,分別是U和0,兩平板間的速度呈線性分佈,斜率是黏度係數。由此得到了著名的牛頓黏性定律。

想要了解非牛頓流體,首先我們得先知道流體是什麼。流體是與固體相對應的物體形態,是液體和氣體的總稱,它的基本特徵是沒有一定形狀和具有流動性。其流動行為由粘度決定,粘度越低越容易流動。

根據粘度特性,流體可以分為兩種基本型別:牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體的粘度主要和溫度有關,與施加的壓力無關,在受到拍打或撞擊時,其粘度不會發生改變,水、酒精等大多數純液體、輕質油等均為牛頓流體。而非牛頓流體在受到某種力的時候,比如擊打、撞擊或者踩踏時,其粘度會發生改變,或是粘度降低變得更加容易流動,或是粘度增加變得像固體一樣堅硬。高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般為非牛頓流體,比如番茄醬、蜂蜜。

說到這或許你仍然覺得有點困惑,難以區分兩者的差別。想象一下,用腳踩踏水盆中的水,你不會感覺到水忽然變得像固體一樣,它始終是那個溫柔的水,這就是牛頓流體。而非牛頓流體在受到某種力時會改變其粘度或流動行為。比如你用水和澱粉按照一定比例混合之後,就會形成非牛頓流體。用手攪拌它是液體,用拳頭敲打卻又像是固體!如果整個游泳池都是這種非牛頓流體,可能真可以實現“水上漂”呢!

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