彩条牙膏的颜色为什么不混合?
彩条牙膏的不同颜色是在生产时按不同的比例灌进去的,即使是挤出的牙膏,不同颜色的位置依然整整齐齐。
上面说过,宾汉流体的基本特性是受力时会流动,不受力时则呈普通弹性。静止的时候,也就是不挤牙膏时,牙膏呈现普通弹性,这种状态其实更类似于固体,所以不同颜色基本上不会混合。
而且,厂家为了防止不同颜色会相互渗入,还在牙膏里添加了一种高分子试剂,这样牙膏就更不容易混合了。
静止的牙膏颜色不混合很容易理解,为什么挤出的牙膏不同颜色依然不会混合呢?
这其实与流体的流动有关。
流体的流动一般具有层流和紊流两种形式,从字面就可以理解,前者是“有层次的流动”,而后者是“紊乱的流动”。
牙膏被我们挤出来的过程就属于层流,因为是有层次的流动,所以它的各部分依然是各居其位,整整齐齐。
层流与紊流都是流体力学中的概念,如何区分一种液体的流动是层流还是紊流呢?
这就要用到雷诺数了。
雷诺数是流体的惯性力与粘性力的比值。当比值较小时,说明粘性力比惯性力的影响大,反之说明惯性力比粘性力的影响大。
前一种情况下流体的流动稳定,呈现层流,后一种情况下流体的流动不稳定,呈现紊流。
对于管道中的流体,雷诺数小于2300的流动是层流,雷诺数等于2300~4000为过渡状态,雷诺数大于4000时的是湍流。
牙膏被挤出的过程相当于在管道中流动,我们可以推测牙膏的雷诺数是小于2300的。
非牛顿流体是固体还是液体?
既然牙膏是非牛顿流体,那我们问非牛顿流体是液体还是固体,比牙膏是固体还是液体更有意义。
非牛顿流体是固体还是液体,这个问题就像液晶是固体还是液体一样,目前并没有明确的定论。
一般认为,非牛顿流体是介于液态与固态之间的一种状态,既不属于液体也不属于固体。
随着越来越多的物质状态被发现,通常的物质的气液固三大基本形态肯定是无法涵盖所有物质的。
最后
挤牙膏是一件稀松平常的事,但现在你知道了,为什么只有通过挤压,牙膏才会从牙膏管中出来,而且也知道了为什么不同的牙膏挤出来需要的力也不相同。
是不是突然觉得挤牙膏也是很有意义的一件事?
当然了,做事可不要像“挤牙膏”一样拖拖拉拉,那可是会被人吐槽的。
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