Hallo en welkom bij weer een nieuwe ScienceMan Digitale Les.
Vandaag gaan we het interessante onderwerp van Newtonse en niet-Newtonse vloeistoffen behandelen. Een klassieke Newtonse vloeistof is water. Water heeft een zeer voorspelbare viscositeit en zal altijd voorspelbaar stromen, ongeacht de krachten die erop werken. Newtonse vloeistoffen hebben ook voorspelbare viscositeitsveranderingen als reactie op veranderingen in temperatuur en druk.
Om de eigenschappen van Newtonse vloeistoffen experimenteel te onderzoeken, beginnen we met wat warme honing. Zoals je hier kunt zien, vloeit warme honing gemakkelijk, en het zal gemakkelijk rond voorwerpen zoals deze liniaal vloeien. Het uitoefenen van een kracht op de honing heeft geen effect op zijn viscositeit. Zelfs als we er een grote kracht op zetten met een hamer, vloeit de honing voorspelbaar om de hamer heen. Als we hetzelfde proberen met koude honing, zien we, zoals je zou verwachten, dat de honing stroperiger is. Dat wil zeggen, hij stroomt langzamer. Maar als we het testen met een liniaal, zien we dat het zich net zo gedraagt als de warme honing. Het is hetzelfde als we de hamer gebruiken. Het uitoefenen van een kracht heeft geen effect op de viscositeit. Honing, of het nu warm of koud is, is een goed voorbeeld van een Newtonse vloeistof.
Laten we eens een andere vloeistof proberen. We doen dezelfde test met een oplossing van maizena. Wanneer je deze oplossing giet, lijkt zij zich op dezelfde manier te gedragen als de honing. Als je er langzaam een liniaal in legt, vloeit de vloeistof om de liniaal heen. Wanneer je echter probeert de liniaal in de vloeistof te forceren, wordt de vloeistof onmiddellijk stroperiger. Door de vloeistof met nog meer kracht in te slaan, ontstaat er nog meer weerstand tegen het stromen. Omdat de viscositeit van de maïszetmeeloplossing verandert als er kracht op wordt uitgeoefend, is het een niet-Newtoniaanse vloeistof. In tegenstelling tot een Newtonse vloeistof, zorgt het uitoefenen van krachten op deze niet-Newtonse vloeistof ervoor dat de deeltjes zich meer als een vaste stof gedragen. Dit maakt het gedrag van niet-Newtoniaanse vloeistoffen heel vreemd. Zoals u hier kunt zien, vloeit de maïszetmeeloplossing wel uit een emmer, maar kan het oppervlak niet breken, zelfs niet met een voorhamer. Je kunt zelfs op en van een maïzenaoplossing springen. Ga er alleen niet op staan, want dan zinkt u. Samenvattend hebben niet-Newtoniaanse vloeistoffen dus onvoorspelbare reacties op uitgeoefende krachten. Met toegepaste krachten worden ze viskeuzer, zoals maizena, of minder viskeus, zoals ketchup. Van welke andere vloeistoffen zou je kunnen vermoeden dat het niet-Newtoniaanse vloeistoffen zijn? Probeer je eigen vloeistofexperimenten om erachter te komen.
Dank voor het bekijken van deze ScienceMan Digitale Les.