Mi Piace quel che muovi..e allora muovi! [Fluidi non newtoniani]

Keep calm, non è un mostro alieno venuto dallo spazio (quelli odiano la musica, gli esplode la testa)

Quella cosa che balla è un fluido non newtoniano (credo che sia maizena e acqua).
Prima di spiegare cos'è un fluido non newtoniano(non la maizena, che so solo che si compra in supermarcato in una scatola gialla con scritto "MAIZENA, amido di mais") è necessario definire cos'è un fluido newtoniano (non si può spiegare il buio se non conosci la luce) e per far ciò è necessario introdurre il concetto di viscosità (si lo so la questione è lunghetta, ma se volete capire dovete perder un pò di tempo, altrimenti potete pensare che sia magia o una creatura extraterrestre ed usare la k al posto del ch nei vostri post).

La viscosità

 

La viscosità è definita come la tensione tangenziale che un fluido oppone allo scorrimento tra due strati di fluido. Essa non è altro che la misura dell'attrito interno quando il fluido è in movimento ed è legata alla forza di coesione delle molecole (la definizione di forza di coesione ve la risparmio e la riprendo in un prossimo articoletto,forse).

Se non credete nell'esistenza di sforzi tangenziali fate questo esperimento: prendete due cilindri caossiali e tra loro mettete dell'acqua e fate ruotare un solo cilindro, vi accorgerete che anche il secondo ruoterà; magia? No; il fatto è che la rotazione del primo cilindro mette in rotazione gli strati di fluido più vicini che mettono in rotazione altri strati di fluido fino ad arrivare all'altro cilindro.

Fluidi Newtoniani 

 

I fluidi Newtoniani seguono la legge di Newton (si lo so che è un ovvietà però dovevo iniziare il paragrafo!)
Poniamo di avere un fluido che scorre tra due piatti paralleli uno fisso e uno mobile ad una velocità uniforme.

Per poter muovere il piatto alla velocità uniforme dovete applicare una forza pari a:
F=μ A ΔV/Δh
In cui μ è la viscosità, A è la superficie e h è la distanza tra i piatti.
Lo sforzo tangenziale è pari a:
τ= F/A=μ dv/dy

Dunque le componenti tangenziali dello sforzo in un punto di una massa fluida in moto dipendono solo dal gradiente di velocità nel punto.

Definizione fluido newtoniano:I fluidi per i quali la viscosità è costante per dati valori di temperatura e pressione sono newtoniani; l'acqua è un fluido newtoniano.

Quello che abbiamo visto nel video è un fluido non newtoniano e ne esistono moli ( Fluidi di Bingham, pseudoplastici, dilatanti).

In questi fluidi la viscosità, per una certa temperatura e pressione, non è costante:
   -Fluidi pseudoplstici: la viscosità diminuisce all'aumentare degli sforzi di deformazione.

   -Fluidi dilatanti: la viscosità aumenta all'aumentare degli sforzi di deformazione.

   -Fluidi di Bingham: che diversamente dai newtoniani questi fluidi inizano a scorrere solo dopo         aver raggiunto un certo valore di tensione tangenziale.

Esperimento 

Prendete una cassa (come ha fatto il tizio nel video) apritela mettete sopra della plastica da cucina (che altrimenti vi si rovina tutto)e mettete maizena(l'unico uso che conosco dell'amido di mais è questo) e un pò d'acqua (giusto per farla diventare fluida), attaccate la cassa alla presa elettrica (oppure fate in modo di alimentarla in qualche altro modo) e mettete un pò di musica con molte vibrazioni.
Si, è un bel modo per passare la giornata natalizia anzichè giocare a tomboloa o a carte, e fidatevi resterete per ore a guardare quel coso che si muove.

E per questo è tutto vi lascio con un altro video, alla prossima.