真正的以柔克剛啊!口香糖也能開椰子!神奇物理原理將被大量應用

很多人都喜歡喝椰子汁,椰子肉吃起來也很香,但是它們都被包裹在堅硬的椰子殼裡面,想吃到它們是很費勁的,需要用刀或斧頭等東西把它劈開或者用硬物鑽個孔洞才能喝到椰汁。下面說一個簡單的方法,就是如果你剛吃了個口香糖,其實是可以用口香糖來把椰子鑽個洞的。

如果不實際操作一下的話,只這樣說可能沒人信。但也可能有不少人看到過這樣的一段視頻,就是有人把吃過的口香糖,弄成下大上小的釘子一樣的形狀,尖朝上放到桌子上,然後拿一個堅硬的椰子快速地砸在上面,於是神奇的事情發生了,椰子竟然被軟軟的口香糖鑽了個洞,可以喝到椰子汁了,而口香糖的形狀變化並不大。很奇怪有沒有?那麼這是怎麼回事呢?

其實這是「非牛頓流體」被快速撞擊時常會出現的現象!所謂非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,指的是其剪應力與剪切應變率之間不是線性關係的流體,咀嚼過的口香糖就屬於這種流體。

非牛頓流體和牛頓流體是不同的,水、酒精等大多數純液體,以及輕質油、低分子化合物溶液以及低速流動的氣體等均為牛頓流體,而高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般都是非牛頓流體。

非牛頓流體在現實生活中也很常見,如聚乙烯、聚丙乙烯,聚丙烯醯胺、各種工程塑料、化纖的熔體、橡膠溶液、大部分含有顆粒的化工溶液等,都是非牛頓流體。再如石油、泥漿、水煤漿、水泥漿,熟石灰漿,陶瓷漿、紙漿、油墨、油漆、牙膏、泥石流、高含沙水流、濕泥巴,熔岩等也都是非牛頓流體。而食品中的黃醬、甜麵醬、番茄汁、澱粉液、蛋清、沙拉醬,果漿、酸奶、醬油、土豆漿、巧克力醬、麵糰、米粉團、辣椒醬,以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料也都是非牛頓流體。其實像牛奶、人乳、血液等也屬於非牛頓流體,不過由於更接近水等液體,其其受力后的阻力效果不明顯。

與牛頓流體不同,非牛頓流體受力后形體變化反應比較慢,口香糖之所以能頂開椰子,是因為非牛頓流體在快速撞擊下有"遇強則強"的特性,通常流動性越差的非牛頓流體,其形態變化的時間就越慢,遇強則強的效果更明顯。當非牛頓流體受到快速衝擊時,其開始受力的部分會把應力傳導給周圍部分,分子間緊密一致的抵抗外力的入侵,反映出來就是非牛頓流體的形態變化非常慢,變成了像一塊堅固的固體,而且由於液態分子間的粘合力,這塊「固體」還很不容易被擊碎,當椰子砸下來的時候,口香糖形狀根本來不及發生大的變化,對椰子的受力時間就已經結束了,而且又由於它不容易被擊碎,所以才能把椰子頂出了一個洞。

(特別介紹:如果你想做這個試驗,記得要選取易塑型的口香糖,也就是吃完后感覺比較硬些的,弄好口香糖的形狀后,要放到堅硬的桌面上,選取椰子最好是帶皮的,不然這個實驗可能很不理想。)

相同的現象還體現在澱粉溶液阻擋子彈上,有人利用非牛頓流體的這一特性製造出來非牛頓流體防彈衣,據說防彈效果不錯。

還有非牛頓流體減速帶,這種減速帶的特性就是當汽車慢速通過的時候,減速帶可能會被壓平,走過去一點都不顛簸,如果快速通過的時候,減速帶來不及反應,車就會很顛簸,而且是車速越快,顛簸得越厲害。

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