비뉴턴유체에 관해 궁금합니다.

Question

안녕하세요?과학 공부를 하다가 비뉴턴 유체에 대해 궁금증이 생겼는데요.비뉴턴 유체의 특징과 그 종류는 어떤 것들이 있는지 궁금합니다.

의로운청설모283 · Accepted Answer

비뉴턴 유체는 일정한 전단응력 하에서 점성에 비례하는 전단율을 가지는 유체입니다. 이러한 특성 때문에 비뉴턴 유체는 대부분의 유체와는 달리 전단율이 점성과 관련이 없으며, 전단율이 일정합니다. 비뉴턴 유체는 예를 들어 우유, 플라스틱, 설탕물 등이 있습니다. 반면에 뉴턴 유체는 전단응력과 점성이 비례하는 선형적인 관계를 가지며, 전단율이 고정되어 있습니다. 뉴턴 유체는 예를 들어 물, 기름, 알코올 등이 있습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.비뉴턴 유체는 전단응력이 일정한 값으로 유지되는 특징을 가진 유체입니다. 일반적인 유체는 전단응력이 증가함에 따라 점성도가 증가하지만, 비뉴턴 유체는 일정한 값으로 유지되기 때문에 이러한 특징을 가집니다. 이러한 특징은 고분자 용액, 혈액, 용융 금속 등에서 관찰됩니다.비뉴턴 유체의 종류에는 다음과 같은 것들이 있습니다.폴리머 용액: 고분자 용액은 대표적인 비뉴턴 유체입니다. 고분자는 장기 분자로 이루어져 있기 때문에 높은 점성도를 가질 것으로 예상됩니다. 그러나 일부 고분자 용액은 비뉴턴 유체의 특징을 가지기도 합니다.용융 금속: 용융 금속은 금속이 녹은 유체로 비뉴턴 유체의 특징을 가집니다. 이는 금속이 일종의 고분자 체계를 이루고 있기 때문입니다.혈액: 혈액은 높은 점성도를 가지기 때문에 일반적인 유체로서는 흐름이 어렵습니다. 그러나 혈액은 비뉴턴 유체의 특징을 가지기 때문에 혈관 안에서 흐름이 원활하게 유지됩니다.물질 분산체: 물질 분산체는 입자가 유체 안에 분산된 형태의 물질을 말합니다. 이러한 분산체는 비뉴턴 유체의 특징을 가지며, 흐름이 원활하게 이루어집니다.콜로이드 용액: 콜로이드 용액은 입자의 크기가 1 ~ 1000 nm 정도인 용액을 말합니다. 이러한 용액은 일반적으로 비뉴턴 유체의 특징을 가지며, 산란된 입자가 유체 안에서 일정하게 분산됩니다.따라서, 비뉴턴 유체는 다양한 종류의 유체에서 관찰됩니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.비뉴턴유체(Newtonian fluid)는 뉴턴의 운동법칙에 따라 전혀 변형 없이 자유롭게 흐르는 유체를 말합니다. 즉, 이러한 유체에서는 전혀 변형 없이 일정한 속도와 방향으로 흐르며, 내부에서의 저항이 속도에 비례합니다.뉴턴의 운동법칙에 따르면, 힘이 작용하는 물체의 가속도는 힘과 물체의 질량의 비에 비례합니다. 이와 같이 비례하는 관계를 F=ma 법칙이라고 하는데, 비뉴턴유체는 이 법칙을 따르기 때문에 힘의 크기에 따라 유체의 가속도가 결정됩니다.물, 공기, 설탕물 등은 비뉴턴유체의 대표적인 예입니다. 이러한 유체는 우리 일상에서 매우 많이 사용되며, 우리 주변에서 자주 볼 수 있습니다. 그러나 비뉴턴유체가 아닌 유체도 존재하는데, 이러한 유체는 전혀 변형 없이 자유롭게 흐르지 않으며, 일정한 속도와 방향으로 흐르지 않습니다. 예를 들면, 우유나 꿀 같은 물질은 비뉴턴유체가 아닌데, 이러한 물질은 힘에 따라 형태가 변형됩니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.비뉴턴 유체(Non-Newtonian fluid)는 뉴턴의 법칙에 따르지 않는 유체로, 전형적인 예로는 옥수수 전분과 물을 혼합한 것인 콘스타치(Cornstarch) 용액이 있습니다.​이 실험에서는, 콘스타치 용액을 사용하여 비뉴턴 유체의 특성을 확인합니다. 콘스타치 용액은 안정된 상태에서는 액체처럼 흘러가지만, 빠르게 힘을 가하면 물질의 입체적인 성질로 인해 고체와 같이 행동합니다.​실험 과정은 간단합니다. 먼저, 콘스타치 용액을 얇은 유리판 위에 놓고, 농도를 조절하여 적정한 농도를 만듭니다. 그 다음, 빠르게 손가락이나 물체를 용액에 밀어넣으면, 용액이 단단한 것처럼 반응하며 움직입니다. 반대로, 용액을 천천히 노즐을 통해 떨어뜨리면, 액체와 같은 흐름을 보입니다.​이 실험에서 확인되는 결과는 비뉴턴 유체가 단순히 액체와 고체로만 나뉘는 것이 아니라, 힘의 강도와 방향에 따라 변하는 성질을 가지고 있다는 것입니다. 이러한 성질은 실제 생활에서도 응용되어, 용접, 엔진오일, 치과용 압축물 등에 사용됩니다.

아인슈타인 · Answer

안녕하세요. 이주성 과학전문가입니다.비뉴턴 유체(non-Newtonian fluid)는 뉴턴의 점성 법칙, 응력과 무관한 즉 일정한 점도를 따르지 않는 유체입니다. 비뉴턴 유체에서 점도는 힘이 가해지는 정도에 의해 더 액체 또는 더 고체로 변할 수 있습니다. 예를 들어, 토마토 케첩은 흔들릴 때 더 잘 움직이며 비뉴턴 유체입니다. 많은 소금 용액과 용융된 폴리머 그리고 녹아내린 초콜렛등은 꿀, 치약, 전분 현탁액, 페인트, 혈액 및 샴푸와 같이 흔히 발견되는 물질과 마찬가지로 비뉴턴성 액체입니다.이러한 의미에서 비뉴턴 유체(Non-Newtonian fluid)는 전단응력이 변형률에 직접적으로 비례하지 않는 유체입니다.많은 일반적인 유체가 비뉴턴 유체가 움직이는것과 같은 성질을 보입니다.비뉴턴 유체는 유체의 유동이 시간이라는 변수에대해서 시간독립적(time-independent behavior)인 시간독립성 유체와 시간의존적(time-dependent behavior)인 시간의존성 점도로 분류할 수 있습니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.비뉴턴 유체(non-Newtonian fluid)는 뉴턴의 점성 법칙, 응력과 무관한 즉 일정한 점도를 따르지 않는 유체입니다 비 뉴턴 유체에서 점도는 힘이 가해지는 정도에 의해 더 액체 또는 더 고체로 변할 수 있습니다 예를 들어, 토마토 케첩은 흔들릴 때 더 잘 움직이며 비 뉴턴 유체이다. 많은 소금 용액과 용융된 폴리머 그리고 녹아내린 초콜렛등은 꿀, 치약, 전분 현탁액, 페인트, 혈액 및 샴푸와 같이 흔히 발견되는 물질과 마찬가지로 비뉴턴성 액체입니다

박재민 전문가 · Answer

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.물질은 액체나 기체와 같이 유동성을 가질 수 있는데, 이 때 물질의 내부가 얼마나 끈기 있는지를 나타내는 것이 점성입니다. 일반적으로, 전단응력과 전단율 간의 관계가 비례하여 점성이 증가하는 뉴턴성 유체가 많이 있습니다. 그러나 비뉴턴성 유체는 점성이 전단응력과 전단율 사이의 비례 상수가 일정하지 않아서, 외부의 전단력과 비례하지 않는 특징을 가집니다.시멘트나 항생제와 같은 약제, 일부 유동성이 있는 물질들은 농도나 시간에 따라 점성이 변하는데, 이런 현상이 비뉴턴성 유체의 특성입니다.

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