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非牛顿流体减速带,你有什么发明可以代替减速带?

admin admin 发表于2024-02-20 20:15:48 浏览20 评论0

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不可思议的液体减速带,吃软不吃硬,你知道是怎么回事吗?

这种液体减速带在经历高压的时候就会变得特别强硬。在经过液体减速带慢行的时候就不受任何的影响,这个液体减速带出现在了欧洲。
这种设计就非常人性化,当车主缓速通过时,几乎不会受到影响;而当车主急速通过时,则会受到剧烈的撞击感,因此在通过这种减速带的时候也要减速慢行。
这是由于你在快速通过的时候,那么就不会导致减速带的效果出现,但是如果你在慢慢通过的时候,那么就会发挥相应的效力。
不可思议的液体减速带,吃软不吃硬,你知道是怎么回事吗?
减速带虽然可以限制不守规则的司机,但同时也暴露了许多不合理的设计问题。像底盘低的车型在经过过高减速带时就很容易被磕碰到,再加上一些重型卡车长期碾压,降低了减速带的自身高度,自然而然就失去了它的作用。为此,西班牙公司发明了一款液体减速带,相较于传统的减速带,液体减速带更加人性化,假如在车辆慢速的情况下经过,你会发现根本没有任何的颠簸感。
因为减速带内部装有液体,但如果你没有减速,而是以正常速度经过,那么液体减速带将会教你怎样做一个司机,此时的减速带会迅速变得像石头一样坚硬。而之所以液体减速带这么奇特,是因为它里面装着非牛顿流体,这是一种遇强则强,遇弱则弱的液体。正常情况下它和普通流体没有任何区别,但是当有强大力量冲击它时,它就会变得坚硬无比,甚至连锤子都砸不破。因此在西班牙许多道路和停车场都设有这种液体减速带。同时也有许多网友称希望这款减速带能够快速在国内推广。
但是话说回来,液体减速带的外壳并不能保证不破损,一旦破损,液体流出就会直接报废,所以在更换减速带这一点来看,无疑增加了成本。说完了西班牙的液体减速带,我们再来看看瑞典公司发明的减速系统。这套减速系统主要由两个部分组成,一个是安装在路面上的铁板,另一个是安装在路边的测速探头。当车辆以正常速度行驶时,地面上的铁板会一直处于水平状态,和平地并无差别,汽车可以平稳开过去。但是一旦车辆超速,路边的测速探头就会探测到并传达着铁板,铁板的前端就会迅速自动下沉二至五厘米,形成一个反向减速。但此时超速的汽车别提有多酸爽了,别小看这几厘米的错位,它的效果和普通减速带差不多,而当超速车辆行驶过后,铁板又会立刻恢复水平状态。
据悉,这个减速带一经上市,瑞典的马尔默市和乌普萨拉市等地区就开始在普通道路安装上了这套系统。经过评估测试发现,减速系统不仅能限制车辆超速,并且产生的噪音也比突起的减速带更的最重要的是方便了那些守规矩的司机,终于不用担心无差别攻击了。那么这两款减速带你更中意哪一款呢?

非牛顿流体能干什么用?

除了在专业场地玩赛车的选手,我们普通人还是要规规矩矩开车的。俗话说,没有规矩不成方圆。如果开车上路都没有规则的话,那岂不成了碰碰车大赛了。
为了让我们老实开车,驾照考试里有关于文明驾驶的题,路上也会有信号灯、减速带等辅助指导车辆的行驶。
说到减速带,小黑遇到过普通的只有三四条的减速带,也遇到过下面这种↓
每次遇到这种,小黑都觉得自己开的不是汽车,是蹦蹦车吧……
这样设置应该是为了防止一些“老司机”自恃驾驶技术好不按规定减速而发生事故,但是我们乖乖减速的司机也要跟着吃苦头。
于是一款智能减速带——BIV应运而生。它是由西班牙公司Badennove发明的。
吃软不吃硬
一般减速带的材质是硬邦邦的水泥或者橡胶。而BIV的材质则是液体。
液体?一个装水的袋子可以当减速带,别开玩笑了。不不不,BIV的材质可不是水,而是非牛顿流体。
小黑科普时间到:非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
咳咳,说人话就是你轻轻碰一下会感觉它是液体,但是用力敲打的话会感觉它会像石头一样坚硬。现在综艺里面倒是经常会使用非牛顿流体做游戏。
根据非牛顿流体的特性,我们就知道当车辆快速行驶时,液体受到重压会凝固变硬,此时的BIV就如同常规减速带,哐当震一下车速就减下来了。
当车辆减速缓慢通过时,它就像个水包,开过去并不会有太大的感觉,非常的人性化~
而且,BIV外部塑料保护件是由该公司长期研究制成,这种特殊材料比普通橡胶水泥更加抗老化。正常车辆行驶并不会使它破损,而且也不会因温度变化引起破裂。大家就不用怕这款减速带被压坏了。
目前,这种减速带已经在西班牙很多马路停车场安装了。

非牛顿流体减速带运用了哪种创新措施?

对车速正常的车辆不会产生不舒适的行驶体验,而对车速过快的车辆进行警告、减速。功能上更加人性化。

非牛顿流体是什么?

在游乐场或者网络上,人们可以看到一种特殊的液体,这种液体就是非流动液体。普通流体是用玉米淀粉和水和出来的,看起来很柔软,但遭到重力撞击的时候就会变得很坚硬。所以这种物体遇强则强,遇弱则弱,是很神奇的。在学术定义上,非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的液体。如果你把手慢慢的伸进去,就像是液体,如果你快速的击打,就会变成固体。
关于非牛顿流体的介绍。
相信很多小伙伴都在家中做过一个实验,就是将玉米淀粉或者土豆淀粉中加入一点水,如果加入的水不是很多,那液体就会变成一种将流未流的状态。在你轻轻触摸的时候,流体是比较柔软的,会在你的手掌上坠下去,不会呈现固体的状态。但是如果你猛的抓握流体,那流体会变得比较坚硬,根本不会流淌。所以这种流体是有一定特性的,一般来说可以作为减速带使用。当汽车缓缓压过的时候,那就会比较柔软,如果汽车快速的通过,流体就会变得很坚硬,会阻碍汽车的前行。
有哪些特性呢?
这种流体的特性还是比较多的,比如说如果你把很多流体放在一个池子中,你快速的跑过,但流体就会短时间内接触到比较大的力度,就不会塌陷,会形成一种水上漂的结果。但是如果你慢慢的把脚伸进去,那流体会变得很柔软,会让你的脚陷进去并且会越陷越深。所以在接触这种流体的时候,你就可以施加比较大的力道,在工业上是有很多应用的。
总结
这种液体也是人们意外之间发现的,现在也是一种网红的流体,在很多娱乐场所中都会遇见。如果你不了解它的特性,就会感觉很神奇,其实就是一种特殊的物体罢了。

非牛顿流体为什么遇强则强遇弱则弱

非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
根据牛顿第三定律:当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。
所以,非牛顿流体遇强则强遇弱则弱。
非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
根据牛顿第三定律:当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。
所以,非牛顿流体遇强则强遇弱则弱。
在国外就有一家公司利用这种液体发明了车辆减速带,日常我们所见的减速带是用橡胶或塑料制成,即使车辆缓慢经过,也会感觉颠簸,而液体减速带有车辆缓慢通过时,由于压力没那么大,它就像水袋一样柔软,
  非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
  根据牛顿第三定律:当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。
  所以,非牛顿流体遇强则强遇弱则弱。

神奇的非牛顿流体,让你轻松练成“水上漂”

对于首次听到“非牛顿流体”的孩子会问

非牛顿流体到底是个啥?

请看下图▼

△轻功水上漂?

△口香糖开椰子?

△穿爆气球?

这就是非牛顿流体的威力!!

但我们跟孩子可不能这么讲,谁也听不懂。但它确实是一种非常贴近我们生活的物质,举个例子,比如各种果汁、生的鸡蛋清、蜂蜜、胶水等等。

这些液体都有点“黏”,与纯水有很大不同, 水就是典型的牛顿流体 。

之所以叫“牛顿”流体,是因为牛顿当年确实研究了关于水这样流体流动的原因,因此冠以他的大名。牛顿流体的形变率和剪切力呈线性关系。这就意味着 牛顿流体的粘度是不变的 。

但非牛顿流体,用科学的话讲,就是其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

当我们将锤子缓慢的放入非牛顿流体淀粉糊中, 非牛顿流体很容易包裹住锤子。

然而,当我们快速的用锤子去锤击非牛顿流体的表面,神奇的现象发生了,根本锤不下去有没有? 流体的粘度通过外力被彻底的改变了!

如何和孩子一起做一个非牛顿流体实验呢?

简单的很!

非牛顿流体亲子实验

实验材料:玉米淀粉200g、凉水少许、玻璃容器2个

制作方法:

1. 首先将约200g玉米粉倒入玻璃容器中,然后将水也倒入该容器中,玉米淀粉与水的比例大约是3:1。

2.将水和玉米淀粉充分混合搅拌均匀。

3.用手抓取混合物。用拳头快速捶打混合物,观察混合物的形态。

混合物像液体一样柔软

4.用手指戳混合物并观察其形态。

用手指轻戳,手指自然而然就慢慢陷入其中。

5.用拳头快速捶打混合物。

用拳头砸打,就像一睹墙坚硬。

是不是很神奇呢?

实验原理

实验中的玉米淀粉和水的混合液就叫做“非牛顿流体”。非牛顿流体就是指不满足牛顿粘性实验定律的流体,非牛顿流体介乎于液体和固体之间。流体的粘度会因为受到的压力或速度而变化,压力越大速度越快,粘度会增加,甚至成为暂时性的固体。因此当用力搥打非牛顿流体时,接触面因为压力大而粘度增加,就无法击穿流体,甚至连子弹都无法击穿。

关于非牛顿流体的其他奇妙现象

爬杆效应

左侧是牛顿流体,当搅拌杆旋转时,由于离心运动,中央的流体会向周围扩散。而右侧的非牛顿流体,竟然会沿着搅拌杆爬了上来!

无管虹吸-虹吸现象

对于牛顿流体(比如水),虹吸时,虹吸管是不能脱离液面的,不然水流就“断了”。然而, 对于非牛顿流体,管口就可以脱离液面。

甚至,索性连管都不要,一样可以!太任性了。

虽然接触到的非牛顿流体看似平淡无奇,但是在我们日常生活中用途还是数不胜数的:

▲液态防弹衣

▲减速带减少对车轮的损害

▲自制棉花糖

▲糖葫芦糖浆拉丝



是不是很神奇呢?

认识了非牛顿流体,

赶紧和孩子去进行一次科学实验探索吧~

非牛顿流体可以运用在生活中哪些地方?

从分类上简单的回答一下。
非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。从下图中可以看出,只要剪应力和剪切应变率不符合线性关系的流体,其实都可以称为非牛顿流体,剪应力和剪切应变率之比即为我们经常提到的流体黏性,因此牛顿流体也可以定义为粘性不随剪切速率变化而变化的流体。
1.剪切增稠流体应用——新型液体防弹衣
这种液体防弹衣的原理可以概括为两句话:不受冲击时粒子互不干扰呈液态;受到冲击时粒子激烈碰撞变固态。
采用陶瓷板和凯夫拉尔材料的传统防弹衣由于其笨重的特性影响了使用者的机动性、灵活性和速度。而利用剪切增稠流体制作的“液体防弹衣”,则可以在受到子弹冲击时变硬从而起到阻挡子弹的作用,其不仅可以提供有效的保护,同时又能保证穿戴者自由灵活地运动,不再受到笨重的传统防弹衣的限制。
2.剪切稀化流体应用——解决食品加工中存在的问题
剪切稀化流体一般是由巨大的链状分子构成的高分子胶体粒子。在低流速或者静止时,由于他们互相缠结,黏性较大,故而显得黏稠。然而流速变大时,这些比较散乱的链状粒子因为会受到流层之间的剪应力作用,减少了它们的互相钩挂,会发生滚动旋转进而收缩成团,反而黏性减小。所以针对目前食品(番茄酱、酱油、炼乳、鱼糜等)加工及运输过程中的相关问题,都需要剪切稀化流体的研究予以技术支持。
非牛顿流体在我们生活中极其常见,我们的血液、淋巴液等等
以及油漆、牙膏、果酱、酱油等等这些都是非牛顿流体。此外,非牛顿流体在许多工业部门都有应用,人们对它的研究也在不断深入。
人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的"半流体"都属于非牛顿流体。石油、泥浆、水煤浆、陶瓷浆、纸浆、油漆、油墨、牙膏、家蚕丝再生溶液、等也都是非牛顿流体。食品工业中的番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、浓糖水、酱油、果酱、炼乳、琼脂、土豆浆、熔化巧克力、面团、米粉团、以及鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料也都是非牛顿流体。
非牛顿流体广泛存在于生活当中,除了水和空气,其他存在于厨房之中的流体几乎都是非牛顿流体,例如各种酱料,牛奶,面团,果冻,牙膏,胶水。。。。。
一般的减速带是提示前方有人流密集或其他因素,车辆需要减速,因为经常被车压,质量一定得有保证,同时应用的范围比较大,很多人流密集的路段都会有,价钱也得合理,也就是非牛顿流体减速带的造价要能够降下来。
题主是不是看了这种视频来问的呢。作为学过流体力学的人给大家做一个简单的科普吧。
非牛顿流体是相对于牛顿流体而言的,牛顿就提是指满足牛顿粘性定律的流体,那么不满足这个定律的就是非牛顿流体了(好绕,而且像是废话)。
牛顿粘性定律是牛顿在1686年通过试验(示意图如上)测量流体粘性进而提出的,内容是流体的剪切应力τ与速度梯度du/dy成线性关系,即
上式中的μ是描述流体粘性的系数,称为粘性系数或动力粘性系数,不同流体的粘性系数差别很大。
但是自然界中大量的流体不满足上式,我们称其为非牛顿流体。非牛顿流体在我们生活中极其常见,我们的血液、淋巴液等等,以及油漆、牙膏、果酱、酱油等等这些都是非牛顿流体。
非牛顿流体当然还可以继续细分,但是专业知识太多太复杂就不细细展开讲了。
接下来说一下最关心的,我们可以怎么“玩”非牛顿流体。
首先流传最广的一种玩法,在家中用淀粉和水混合,搅拌均匀,放置30min。然后等充分沉淀后,把上方澄清液体倒掉,剩下的物质则具有剪切增稠效应。如果用筷子慢慢插入,感觉不到太大的阻力便可以插入。但快速插入或搅拌时,便会感觉到很大的阻力。
其次,在特定条件下可以做防弹衣。利用非牛顿流体的剪切增稠作用,美国杜邦公司将经过非牛顿流体浸透得到Kevlar纤维制成液体防弹衣,抗冲击效果较强,而且更为轻便舒适。
还有在国外应用比较广泛的D3O材料,就是非牛顿流体。D3O材料在常态下保持松弛的状态,柔软而具有弹性,一旦遭到剧烈撞击或挤压的时候,分子间立刻相互锁定,迅速收紧变硬从而消化外力,形成一层防护层,当外力消失后,材料会回复到它最初的松弛软弹状态。它可以在纳米秒时内在不同的冲击情况下作出不同的反应。此材料已经应用于户外运动装备甚至战场上,为使用者提供碰撞保护措施。
此外,非牛顿流体在许多工业部门都有应用,人们对它的研究也在不断深入。
谢谢阅读,希望有所帮助。

非牛顿流体和普通液态物质有何区别

据报道,近日有媒体报道称,在飞牛顿流体上有办法实现轻功水上漂,可以直接在水上奔跑起来。
报道称非牛顿流体,表面看起来和普通液态物质无大差别,但它在特别情况下会呈现出另外一种状态,非牛顿液体是指满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
专家表示,非牛顿流体简单来说,这种液体轻轻地触碰就像水一样,如果用力敲打就像石头一样坚硬,它本身就是一个吃软不吃硬的家伙。而这种非牛顿流体也广泛存在于生活、生产和大自然之中。
据悉日前有公司根据这种非牛顿液体发明了液体减速带,当车辆缓慢通过的时候,几乎不会感受到颠簸,但是快速通过的话,它会像普通减速带一样和车辆强力抵抗,达到强行减速的效果。
希望相关的科技可以早日被应用到生活中。

你有什么发明可以代替减速带?

减速带的目的就是让车辆的速度减下来,我觉得在未来趋于智能化的时代,到时候我们的车可能会装有很多智能化的东西,或许到时候一个指令或者一个按钮就可以让车慢慢减速下来,你就可以代替减速带了。
目前减速带是无可替代的,慢慢随着科技的发展,相信会产生许多种“减速带”,比如在地下安装感应装置,这辆车到达某个地方的时候,就会自动减速,这也是一个不错的选择,将“减速带”放入地下,能够通过感应和传导装置,让汽车达到减速的目的。
现在的减速带基本上都是增加地面与车辆的摩擦力,我觉得随着科技的发展,或许会把磁力,应用到减速带上,不管行驶的车辆是什么速度,一旦进入减速带,减速带就会给予车辆一定的电磁阻力,这个力量大小可以随意控制,这样可以更加安全。
减速带的目的是让失去控制的车降速以防发生不测。现在的减速带一般是公路侧面的陡坡上铺上沙子以达到减速的目的。我想如果有一天可以发明让汽车飞起来的技术,可以让失去控制的汽车飞起来就太酷了。
只要在减速带前放慢车速
慢慢的碾压上去
BIV就会是柔软的
这样车内的颠簸感也会减到最低
很奇怪对不对
其实玄机就在于BIV里装的液体的材质
这些液体是由该公司
自主配方制作的非牛顿流体
减速带存在的目的就是为了让驾驶者在某个高危路段减速行驶。目前来说,貌似没什么发明可以取代减速带。
不过我有个设想,就是人工智能有了突破性发展之后,可以给车上装一个智能检测器,当检测器检测到路况、人流处于一种“危险”状态时,会直接限制汽车的车速。这样以后也许就用不着减速带了。

有哪些物理事实,没有一定物理学知识的人不会相信?

有一个物理事实是空间与时间并不是连续的,且可以无限地分割的,空间与时间是各自独立的,它们之间组合就成了时空,还有一点,时间其实是会改变的,速度能让时间产生变化,速度越快时间越慢,速度越慢时间越快。
生活当中常见到的减速带,汽车慢速行进,感觉不到颠簸,快速通过时就非常颠簸。这是一种物理学的知识。
量子力学之处空间与时间都不是连续,可无限分割的。黑洞在吸收外部热量后,自身温度不是升高而是降低。相对论认为宇宙是三维的,长球面即向着一个方向前进,最终会回到起始点,类似绕地球一圈。
比如非牛顿流体吧,这种物体你越用力拍它就越硬,你不用力了它就变成软塌塌的一坨。你可以做个家庭小实验,不过要注意卫生。
非牛顿流体,这个现象很特别,用力越大,它越硬,反之,它软塌塌的一坨。
科学自诞生以来,科学理论就一直是扮演着反常识的角色。几乎所有的科学理论都是反常识的,不行?那我们就从最基础的说起。
模型思维举个例子,亚里士多德曾经做过一个实验,他把两个轻重不同的物体放到同一高度,然后同时释放,最后重的先落地。于是,他得出一个结论:自由落体运动中,重的物体会比轻的先落地。
实际上,这个结论是很符合我们日常生活中的常识的,很多人都是赞同亚里士多德的看法。而近代物理学的奠基人伽利略就要多想一步。
他曾经设想过:如果把轻的物体和重的物体绑在一起,然后举到一定高度后释放。按照亚里士多德理论,其实可以推出两个结果:
第一种结果:那如果按照亚里士多德看法,这时候物体变重了,那下落的速度就应该更快。第二种结果:因为轻的物体下落慢,重的物体下落快。那绑在一起后,轻的物体因为下落的慢拖累重的物体,以至于两者绑一起下落的速度比重的物体下落速度慢呢。于是,伽利略发现,按照亚里士多德理论来推,就会出现相互矛盾的情况,那只能说明亚里士多德的理论错了。
伽利略还做了一个斜面实验,在这个实验中,它想到了“摩擦力”的因素,既然排除了这个干扰因素,得到一个理想模型。排除了摩擦力的干扰后,他就可以得到一些很反常识的结论,比如:从斜坡滑落的滑块总是有回到原来的高度的趋势,如果没有回到原来的高度,它就可以一直向前运动。
正是伽利略的这些思考和实验,才使得牛顿可以在这个基础上提出牛顿第一定律。而这种“理想模型”的思维方式是一般人很难具备的,这是一种洞穿本质的思维方式,科学理论就是建构在“理想模型”之后的。而在我们日常生活中,干扰因素很多,“”拨开云雾,看穿本质”去得到“理想模型”对于一般人来说实在太难了。所以,科学理论才显得很反常识,总是和我们直觉对着干。
科学的尺度不过,有些科学理论依然可以依靠一遍遍地学习最终纳入到我们的常识当中,比如:牛顿力学。很多人都会在初中,高中以及大学去大篇幅地学习一些基础的科学知识,但累计到了一定程度之后,量变产生了质变,这部分知识也成为了直觉的一部分。
不过,对于一般人而言,并不是所有的理论都可以最终变成常识的。比如:量子力学和相对论。那为什么这么说呢?
这其实是被“尺度”所局限的。人类生活在宏观低速的尺度下,牛顿力学就很好地解释了宏观低速下的物理学世界。所以,牛顿力学适配人类生活的尺度,学起来也相对容易一些。
但是,这个世界不仅仅只有宏观低速的尺度,实际上还有亚原子级那么大的微观尺度,以及高速或者引力最大的大尺度。
在这两个尺度中,牛顿力学就不那么精准了。而我们因为没有生活在这两个尺度,所以对这两个尺度是十分陌生的,这两尺度展现出来的物理学现象也是很荒诞的,以至于对于我们很多人而言都无法接受。
比如:在引力大,速度快的大尺度,时间和空间会随着运动状态发生改变,换句话说就是其实每个人的时间流逝速度是不同的。这就导致每个人眼里“一米的长短”都是不同的。
再比如:在微观世界中,粒子是呈现概率云的形式,就拿原子核外的电子来说,它同时在原子核外的各个位置,只有波函数坍缩,它才有确定的位置。这种“同时”的状态连爱因斯坦、薛定谔这样的物理学家都很难接受。
所以,解释其他尺度的理论其实都是极其反直觉的,甚至可以说是颠覆性的。所以,才会有很多人学不明白相对论和量子力学。其实这不怪我们,毕竟我们没有处在那尺度之中,所以那些尺度下的物理学现象是我们很难理解的,只有受到过一定的物理学训练,才能逐渐接受。
总结科学中“模型思维”是科学理论的基础,它其实是一个“理想化”的思想,需要我们排除干扰,直接找到问题的本质。这种思维是没有经受过训练的人很难接受的,这就使得科学理论都是很反直觉的。而在这个世界上存在着不同大小的尺度,人类处于宏观低速的尺度。由于人类很难能够理解其他尺度的现象,这就使得人类很难理解解释其他尺度的理论。