Раздел Физика Тема "Противно на законите на Нютон", Платформа за съдържание
Тема: "Противно на законите на Нютон"
Автор на произведението:Ръководител:
ГБОУ СОУ №10, 6-А клас
Още не учим физика, но тази тема вече ми е интересна. Древните са наричали физика всяко изследване на околния свят и природните явления. Това разбиране на термина "физика" се запазва до края на 17 век. По-късно се появяват редица специални дисциплини: химия, която изучава свойствата на веществото, дължащи се на особеностите на неговия атомен строеж, биология, която изучава живите организми и др.
Нито един човек не може да избяга от реалния материален свят, който го заобикаля и в който самият той живее. Природата, ежедневието, техниката и всичко, което ни заобикаля и се случва в самите нас, е подчинено на едни и същи закони на възникване и развитие – законите на ФИЗИКАТА.
Природата е истинска физическа лаборатория, в която човек трябва да бъде активен наблюдател, творец, но не и роб на природата, неспособен поне приблизително да обясни природните явления, които наблюдава.
Един от любимите ми сериали е Галилео. Именно в него видях как лидерът провежда експеримента „Разликата между нютонови и ненютонови течности.” Разбира се, повторих експеримента. Направих го! Но възникнаха въпроси: ако това е ненютонова течност, тогава какъв вид нютонова?, защо ненютонова течност има такива свойства?, къде могат да се използват свойствата на течност? За да отговоря на тях, реших да се заема с проекта "Противно на законите на Нютон".
Целта на проекта: да се изследват свойствата на ненютонова течност.
- научете за необичайните свойства на течностите.
- докажете, че у дома можете да направите ненютонова течност.
- провеждат експерименти, демонстриращи необичайнисвойства на ненютоновата течност.
- да предложи къде могат да се използват свойствата на такива течности.
- разкажете на връстниците си за ненютоновата течност и нейните свойства.
Обектът на изследване е ненютонова течност.
Предмет на изследване са свойствата на ненютоновата течност.
Уместността на този проект се крие във факта, че изучаването на физика започва от 7-ми клас и ако, след като съм изучавал свойствата на ненютоновата течност, мога да разкажа на съучениците си за тях, това не само ще увеличи интереса към нов предмет, но и евентуално ще доведе до желание за самостоятелно изучаване на други теми, както и провеждане на възможни експерименти.
Разликата между нютонови и ненютонови течности.
Нютонова течност, вискозна течност, течност, която се подчинява на закона на Нютон за вискозно триене по време на нейния поток. За праволинеен ламинарен (слоест) поток този закон установява наличието на линейна зависимост (пряка пропорционалност) между тангенциалното напрежение t в равнините на контакт на течните слоеве и производната на скоростта на потока u по посока на нормалата n към тези равнини, т.е. където h е динамичният коефициент на вискозитет. В общия случай на триизмерен поток за нютонова течност има линейна зависимост между тензорите на напрежението и скоростта на деформация.
Друго нещо са ненютоновите течности. Тяхната особеност се състои в това, че техните свойства на течността варират в зависимост от скоростта на нейния поток.
Още в края на 17 век великият физик Нютон забелязва, че бързото гребане с гребла е много по-трудно от бавното. И тогава той формулира закона, според който вискозитетът на течността се увеличава пропорционално на силата на удара върху нея.
ненютонови течностисе поддават на законите на обикновените течности, тези течности променят своята плътност и вискозитет, когато са изложени на физическа сила, не само чрез механично действие, но дори и чрез звукови вълни. Колкото по-силно е въздействието върху обикновена течност, толкова по-бързо ще тече и ще промени формата си. Ако въздействаме на ненютонова течност с механични сили, ще получим съвсем различен ефект, течността ще започне да придобива свойствата на твърдите тела и ще се държи като твърдо тяло, връзката между молекулите на течността ще се увеличи с увеличаване на силата на въздействие върху нея. Вискозитетът на ненютоновите течности се увеличава с намаляване на дебита на течността. Обикновено такива течности са силно нехомогенни и се състоят от големи молекули, които образуват сложни пространствени структури.
Използване на ненютонова течност.
В света, колкото и да е странно, тези течности са много популярни.
1. В Съединените щати, на базата на тези течности, Министерството на отбраната започна да произвежда бронежилетки за военните. Тези бронирани жилетки са дори по-добри от обикновените жилетки по отношение на техните характеристики, тъй като са по-леки и по-лесни за производство.
2. Също така в автомобилната индустрия се използват не-нютонови течности, синтетичните моторни масла на базата на не-нютонови течности намаляват вискозитета си с няколко десетки пъти, като същевременно увеличават скоростта на двигателя, като същевременно намаляват триенето в двигателите.
3. Група студенти от университета Case Western Reserve (Кливланд, САЩ) предлага да се закърпи настилката с водоустойчиви торби, пълни с ненютонова течност. Когато върху него не действат външни сили, той тече като течност, но щом колелото на автомобила се търкаля по него, моментално се превръща в твърдо вещество като асфалт.
Този метод може да бъде малко по-скъпв сравнение с конвенционалните асфалтови "кръпки", но може значително да спести време както на служителите на пътната фирма, така и на шофьорите, които обикновено са принудени да обикалят ремонтирания участък.
Въз основа на свойствата на не-нютоновата течност, искам да предложа още няколко начина за нейното използване.
1. Производство на контейнери за транспортиране и съхранение на чупещи се стъклени предмети (стъкла, съдове, коледна украса и др.)
2. Използването на ненютонова течност в производството на предпазни средства (наколенки, налакътници, каски и др.) за спортисти, както и използването им при обучение на малки деца да ходят.
Ненютоновата течност има значителен недостатък: течността губи свойствата си, когато водата се изпари от нея. Проведох проучване, в резултат на което разбрах, че свойствата се съхраняват 2-5 дни, в зависимост от температурата на околната среда.
среда t
Брой дни, за които се запазват имотите