비뉴턴 유체라는 물질의 원리가 어떻게 되나요?
비뉴턴 유체라는 물질의 염상을 보게 되었는제요. 강하게 충격을 주면 단단해지는데, 부드럽게 찔러주면 물과같이 흐물거리는데 그 원리가 어떻게 되는건가요?
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
비뉴턴 유체는 액체와 고체의 특성을 모두 가지고 있는 물질로 강한 충격을 받으면 단단해지고 부드럽게 찔러주면 물과 같이 흐물거리는 현상을 보입니다. 이 원리는 비뉴턴 유체의 높은 점성과 저항력 때문에 발생합니다.
점성이란 물질이 흐를 때 내부의 입자들이 서로 마찰하며 서로 붙어있는 정도를 말합니다. 비뉴턴 유체는 이 점성이 높아서 흐를 때 입자들이 서로 붙어있어서 물과 같이 흐물거리는 현상을 보이는 것입니다.
그리고 비뉴턴 유체는 저항력이 낮아서 외부에서 가해지는 힘이 작용하면 쉽게 변형되지 않습니다. 그래서 강한 충격을 받아도 단단해지는 것이죠. 하지만 부드럽게 찔러주면 입자들이 서로 미끄러지며 분리되어 흐르는 것처럼 보이는 것입니다.
이러한 비뉴턴 유체의 특성은 우리 일상에서도 많이 볼 수 있습니다. 예를 들어 새우를 먹을 때 새우 껍질을 벗기는 것처럼 강한 충격을 주면 단단해지지만 부드럽게 찔러주면 쉽게 벗겨집니다.
이렇게 비뉴턴 유체는 우리 생활에서도 많이 활용되고 있으며 과학 분야에서도 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 제가 일상에서 경험하는 현상을 이해하는 데에도 중요한 역할을 하고 있습니다.
제가 비뉴턴 유체에 대해 더 자세히 알아가면서 더 많은 발견을 할 수 있기를 바랍니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비뉴턴 유체는 뉴턴의 운동 법칙에 따라 흐르지 않는, 특이한 유동 특성을 가진 유체입니다. 일반적인 뉴턴 유체는 외부에 작용하는 응력에 비례하여 변형되지만, 비뉴턴 유체는 응력과 변형률 사이의 관계가 선형적이지 않습니다.
비뉴턴 유체의 특징은 여러 가지가 있습니다. 첫째, 저전단 응력이 존재합니다. 이는 유체의 흐름이 응력에 비례하지 않는 것을 의미합니다. 따라서, 비뉴턴 유체는 시간에 따라 흐름이 변할 수 있습니다. 둘째, 비뉴턴 유체는 전단율에 따라 점성이 변화할 수 있습니다. 일부 비뉴턴 유체는 전단율이 증가함에 따라 점성이 감소할 수 있습니다. 이러한 특성은 실제로 혼합물의 유체 흐름이나 혈액의 흐름과 같은 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
비뉴턴 유체의 원리는 다양한 유체 엔지니어링 및 물리학 연구를 통해 이해되고 있습니다. 특히, 비뉴턴 유체의 흐름을 설명하기 위해 물질의 내부 구조와 미시적인 상호작용을 고려하는 모델과 이론이 개발되고 있습니다. 하지만 비뉴턴 유체의 정확한 원리는 아직 완전히 이해되지 않았으며, 이는 현재 연구의 주요 관심사 중 하나입니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
물이나 공기와 같은 뉴턴유체와 달리 ,
뉴턴유체의 점도가 가해지는 힘과 응력에 따라서 변화하는 특성을 가진 유체입니다.
전단응력이라는 개념이 있는데요,
이게 무엇인가하면,
유체 안에서 한층이 다른 층에 비해서 상대적으로 움직일 때 발생하는 힘의 일종입니다.
비뉴턴 유체는 전단 응력의 변화에 따라서 점도가 달라지는 복합적인 동작을 보입니다.
좀 더 깊이 들여다보여다 보면,
유체 안에 있는 입자들이 상호작용을 하는 방식이,
부드럽게 다루는 경우에는 유체가 액체와 같이 흘러가지만, 강한충격이나 빠른 움직임을 가하면
입자들이 잠겨서 구조화된 딱딱한 형태로 바뀝니다.
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