Što je Newtonov fluid?

Newtonova tekućina je svaka tekućina koja pokazuje viskoznost koja ostaje konstantna bez obzira na bilo kakav vanjski stres koji je na nju stavljen, kao što je miješanje ili iznenadna primjena sile. Jedan primjer je voda, budući da teče na isti način bez obzira na to je li ostavljena sama ili snažno uznemirena. Ovo se može suprotstaviti ne-Newtonovskim tekućinama, koje mogu postati gušće ili tanje kada se primijeni stres. Moguće je da se viskoznost Newtonove tekućine promijeni ako je izložena različitim temperaturama ili tlakovima umjesto vanjskim primjenama sile. Mnoge tekućine postaju gušće kako se hlade, na primjer, iako i dalje reagiraju na posmične sile bez promjene viskoznosti.

Odlučujući čimbenik svake Newtonove tekućine je da će ona teći isto kada se primijeni velika sila kao kada je ostavljena sama. To znači da se može snažno miješati bez promjene viskoznosti. Drugi način za opisivanje ovih tekućina je da imaju linearnu vezu između viskoznosti i posmičnog naprezanja. Bez obzira na posmično naprezanje primijenjeno na te tekućine, koeficijent viskoznosti se neće mijenjati.

Mnoge različite tekućine su Newtonove, uključujući vodu, određena ulja i zrak. Važnost ove činjenice može se vidjeti kada se ispitaju mnoge različite tekućine koje ne dijele ovu karakteristiku. Neke tekućine pokazuju posmično zadebljanje, što znači da se viskoznost povećava u prisutnosti vanjske sile. Kada bi voda ili zrak pokazivali ova svojstva, trkači i plivači bi zatekli kako se okolina oko njih zgušnjava dok se pokušavaju kretati brže. Ova vrsta učinka može se vidjeti kada se voda i kukuruzni škrob pomiješaju kako bi se stvorila ne-Newtonova tekućina, koja je tekuća ako se ostavi sama, ali će se stvrdnuti i omogućiti nekome da pređe preko nje.

Moguće je da se viskoznost Newtonove tekućine mijenja drugim faktorima osim vanjske primijenjene sile, kao što su temperatura i tlak. Stlačive tekućine će pod pritiskom postati gušće, dok nestlačive tekućine pokazuju zanemarivu promjenu pod istim okolnostima. Ove tekućine također mogu promijeniti gustoću kada su izložene ekstremnim temperaturama, što može dovesti do povećanja ili smanjenja viskoznosti. Tekućina koja je promijenila viskoznost jednom od ovih metoda i dalje će pokazati linearnu vezu između viskoznosti i posmičnog naprezanja.