很多人都喜歡喝椰子汁,椰子肉吃起來(lái)也很香,但是它們都被包裹在堅硬的椰子殼里面,想吃到它們是很費勁的,需要用刀或斧頭等東西把它劈開(kāi)或者用硬物鉆個(gè)孔洞才能喝到椰汁。下面說(shuō)一個(gè)簡(jiǎn)單的方法,就是如果你剛吃了個(gè)口香糖,其實(shí)是可以用口香糖來(lái)把椰子鉆個(gè)洞的。
如果不實(shí)際操作一下的話(huà),只這樣說(shuō)可能沒(méi)人信。但也可能有不少人看到過(guò)這樣的一段視頻,就是有人把吃過(guò)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,然后拿一個(gè)堅硬的椰子快速地砸在上面,于是神奇的事情發(fā)生了,椰子竟然被軟軟的口香糖鉆了個(gè)洞,可以喝到椰子汁了,而口香糖的形狀變化并不大。很奇怪有沒(méi)有?那么這是怎么回事呢?
其實(shí)這是非牛頓流體被快速撞擊時(shí)常會(huì )出現的現象!所謂非牛頓流體,是指不滿(mǎn)足牛頓黏性實(shí)驗定律的流體,指的是其剪應力與剪切應變率之間不是線(xiàn)性關(guān)系的流體,咀嚼過(guò)的口香糖就屬于這種流體。
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(zhì)油、低分子化合物溶液以及低速流動(dòng)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(shí)生活中也很常見(jiàn),如聚乙烯、聚丙乙烯,聚丙烯酰胺、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,熔巖等也都是非牛頓流體。而食品中的黃醬、甜面醬、番茄汁、淀粉液、蛋清、沙拉醬,果漿、酸奶、醬油、土豆漿、巧克力醬、面團、米粉團、辣椒醬,以及魚(yú)糜、肉糜等各種糜狀食品物料也都是非牛頓流體。其實(shí)像牛奶、人乳、血液等也屬于非牛頓流體,不過(guò)由于更接近水等液體,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(kāi)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(dòng)性越差的非牛頓流體,其形態(tài)變化的時(shí)間就越慢,遇強則強的效果更明顯。當非牛頓流體受到快速沖擊時(shí),其開(kāi)始受力的部分會(huì )把應力傳導給周?chē)糠?,分子間緊密一致的抵抗外力的入侵,反映出來(lái)就是非牛頓流體的形態(tài)變化非常慢,變成了像一塊堅固的固體,而且由于液態(tài)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(lái)的時(shí)候,口香糖形狀根本來(lái)不及發(fā)生大的變化,對椰子的受力時(shí)間就已經(jīng)結束了,而且又由于它不容易被擊碎,所以才能把椰子頂出了一個(gè)洞。
(特別介紹:如果你想做這個(gè)試驗,記得要選取易塑型的口香糖,也就是吃完后感覺(jué)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(gè)實(shí)驗可能很不理想。)
相同的現象還體現在淀粉溶液阻擋子彈上,有人利用非牛頓流體的這一特性制造出來(lái)非牛頓流體防彈衣,據說(shuō)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(chē)慢速通過(guò)的時(shí)候,減速帶可能會(huì )被壓平,走過(guò)去一點(diǎn)都不顛簸,如果快速通過(guò)的時(shí)候,減速帶來(lái)不及反應,車(chē)就會(huì )很顛簸,而且是車(chē)速越快,顛簸得越厲害。