嵐的宿題君與非牛頓流體

最近學習了非牛頓流體的特性，我瞬間就想起了宿題君內出現的這種液體：澱粉加水成奶狀，可在上面踏步的液體!

在20080211和20080310的嵐的宿題君內的相葉汐留樂園均有玩的一個遊戲：

這種液體屬於非牛頓流體中的脹流性流體(Dilatant fluid)，是一種隨著剪切速率(即踏步頻率，或受壓力及撞擊)的提高，黏度會增加的液體。踏步得越快，黏度就越大，令到液體就像固體一樣，可以承托起一個人的重量。

為什麼會這樣呢? 原來在靜止狀態時，非絮凝(即不是黏作一團)的分子是平均地分佈於他們可能的最小的體積之中，這樣只需要少量的溶液就可以填滿分子之間的空隙。

在剪切速率低(如把手慢慢放入)時，流體的阻力會因潤滑作用而較低，會令它比較像液體。

在剪切速率高時，流體的分子會被迫出正常分佈，令到分子之間的空隙較大，需要更多的溶液墳滿空隙。但這時候卻沒有更多的溶液，所以令到流體變成黏黏的漿，甚至黏度大得能承托很大的重量。

而為什麼這種液體會這樣難攪拌，也是和上述同樣原理，施加的力(攪拌)越頻密，就越會凝固得像固體一樣。所以相葉君(和staff們)要攪拌很久才能令它能在上面行走。

圖表如下：(右下角)

y-axis是剪切速率，x-axis是剪切壓力，斜率代表流動性，可以看到剪切速率越高，流動性就越低(斜度平了)的情況。

另外生活可見的非牛頓流體是茄汁，但茄汁屬於塑性流體(plastic fluid，即上圖左上角)，這裡就不解釋了。

宿題內用了一噸的麵粉製造這次的流體!另外如果要製造這種液體，粉和水的比例約為十比七。

你看相葉君還跑得動，櫻井君整個就是沉了下去了吧.......

另外3人也跑得動，二宮君跑得很好的樣子 

櫻井君.....這樣意味不明(?)的發言是怎樣啦?? :0)

參考資料：
1. 學是學非 第16集
2. 脹流性 (2013). Retrieved from http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%83%80%E6%B5%81%E6%80%A7
3. Pharmacy - Viscosity (2006). Retrieved from http://drtedwilliams.net/kb/index.php?pagename=Viscosity
4. 學校notes
5. 嵐的宿題君 20080211和20080310