مقدمة عن الموائع النيوتونية:
ما هي الموائع النيوتونية؟
الموائع النيوتونية هي نوع من الموائع التي تتميز بعلاقة خطية بين إجهاد القص ومعدل القص.
بمعنى آخر، كلما زادت القوة المؤثرة على المائع لتغييره شكله، زادت سرعة تغيير شكله.
يُسمى ثابت التناسب بين إجهاد القص ومعدل القص بلزوجة المائع.
وتُقاس اللزوجة بوحدة باسكال ثانية (Pa·s).
أمثلة على الموائع النيوتونية:
الماء: هو أكثر الموائع النيوتونية شيوعًا.
الزيت: مثل زيت الزيتون أو زيت الذرة.
الدم: على الرغم من أنه أكثر تعقيدًا من السوائل البسيطة، إلا أنه يُعتبر مائعًا نيوتونيًا في ظل ظروف التدفق العادية.
الهواء: على الرغم من أنه غازًا، إلا أنه يمكن اعتباره مائعًا نيوتونيًا في ظل ظروف التدفق العادية.
خصائص الموائع النيوتونية:
ثبات اللزوجة: تظل لزوجة الموائع النيوتونية ثابتة بغض النظر عن سرعة القص.
لا تتأثر اللزوجة بالزمن: لا تتغير لزوجة الموائع النيوتونية بمرور الوقت.
سهولة التدفق: تتدفق الموائع النيوتونية بسهولة تحت تأثير القوة.
قانون نيوتن للزوجة:
يُعبّر قانون نيوتن للزوجة عن العلاقة بين إجهاد القص ومعدل القص في الموائع النيوتونية:
τ = η * γ
حيث:
τ: إجهاد القص (Pa)
η: لزوجة المائع (Pa·s)
γ: معدل القص (1/s)
هل نحن نخضع لقانون نيوتن؟
لا، نحن لا نخضع لقانون نيوتن للزوجة.
فنحن كائنات حية معقدة تتكون من العديد من الأنسجة والأعضاء ذات الخصائص المختلفة.
ولا يمكن اعتبار أي جزء من جسمنا مائعًا نيوتونيًا تمامًا.
ومع ذلك، يمكن تطبيق مبادئ ميكانيكا الموائع على بعض جوانب وظائف الجسم، مثل تدفق الدم في الأوعية الدموية.
أمثلة على سلوكياتنا التي لا تخضع لقانون نيوتن:
التحكم العضلي: لا يمكننا التحكم في حركاتنا بدقة تامة وفقًا لقانون نيوتن للزوجة.
التوازن: لا يمكننا الحفاظ على توازننا تمامًا وفقًا لقانون نيوتن للزوجة.
الشعور بالألم: لا يمكننا الشعور بالألم وفقًا لقانون نيوتن للزوجة.
في الختام:
الموائع النيوتونية هي نوع من الموائع التي تتميز بعلاقة خطية بين إجهاد القص ومعدل القص.
قانون نيوتن للزوجة يُعبّر عن هذه العلاقة.
نحن لا نخضع لقانون نيوتن للزوجة تمامًا، لأننا كائنات حية معقدة تتكون من العديد من الأنسجة والأعضاء ذات الخصائص المختلفة.
تعليقات
إرسال تعليق