Newton´sche oder Nicht Newton´sche Flüssigkeit?
Hallo,
wenn bei einer unbekannten Lösung Kugeln (aus gleichem Material) mit einem höheren Radius eine höhere mittlere Sedimentationsgeschwindigkeit als die Kugeln mit einem kleineren Radius, handelt es sich um eine Newton´sche oder Nicht Newton´sche Flüssigkeit?
vielen Dank!
3 Antworten
> handelt es sich um eine Newton´sche oder Nicht Newton´sche Flüssigkeit?
Kann man daran nicht erkennen, das Phänomen tritt bei Newton'schen Flüssigkeiten auf und auch bei vielen nicht-Newton's chen.
Die Gewichtskraft und auch die (Gewichtskraft minus Auftrieb) wächst mit der 3. Potenz des Durchmessers, die für den Strömungswiderstand ausschlaggebende Querschnittsfläche nur mit der 2.
Beispiel doppelter Durchmesser ergibt achtfache Kraft aber nur vierfache Fläche; bei gleicher Geschwindigkeit ergäbe dies vierfache Reibungskraft. Die Kugel sinkt daher schneller, so dass sich die achtfache Reibungskraft ergibt.
Bei einer thixotropen Flüssigkeit ergibt sich durch die schnellere Bewegung eine Verringerung der Viskosität - im Ergebnis fällt die größere Kugel noch ein klein wenig schneller.
Bei einer rheopexen Flüssigkeit ergibt sich durch die schnellere Bewegung eine Erhöhung der Viskosität - im Ergebnis fällt die größere Kugel nicht so schnell wie im Newton'schen Fall, aber oftmals (*) dennoch schneller als die kleine Kugel.
(*) Da bei gleicher Sinkgeschwindigkeit an der großen Kugel eine höhere Strömungsgeschwindigkeit herrscht, kann im rheopexen Fall auch mal die große Kugel langsamer fallen.
Nein. Die größere Kugel hat eine höhere Gewichtskraft und sinkt damit in einer zähen Flüssigkeit schneller als eine kleinere Kugel. Dabei handelt es sich um eine langsame Bewegung mit einer konstanten Kraft (Gewichtskraft) und nur die Zähigkeit der Lösung bestimmt den Sinkvorgang.
Bei einer Nicht Newton'schen Flüssigkeit dringt ein Körper der schnell auf die Oberfläche trifft nicht so leicht ein, als ein Körper, welcher langsam auf die Flüssigkeit einwirkt. Wenn du also zwei gleiche Kugeln benutzt und die erste auf die Oberfläche legst, wird sie langsam einsinken, während die andere, die du auf die Oberfläche wirfst nicht so schnell eindringen wird.
In einer Newtonschen Flüssigkeit ist die Viskosität ja eine Konstante. Bei der nichtnewtonschen natürlich nicht.
Klingt also nach einer Newtonschen.