Curiosando... al Museo

61- Fluidi sorprendenti (ossia quando Newton non vale)

CURIOSANDO AL MUSEO - Appunti di storia, scienza, tecnologia e didattica è una rassegna digitale a cura del Museo della Bilancia

Alcuni fluidi hanno un comportamento molto sorprendente, che non rispetta le regole della meccanica di Newton.

Sono i cosiddetti fluidi "non-newtoniani" che reagiscono in maniera differente in base alla forza applicata e a come essa interagisce con essi. La maizena mescolata con acqua, uno dei fluidi non-newtoniani più noti, se sollecitata da una forza non impulsiva (applicata con delicatezza) si comporta come un liquido, ma ciò non avviene quando l'interazione avviene in modo rapido: in questo caso la superficie reagisce come si trattasse di un oggetto solido!

Un altro comportamento sorprendente si manifesta quando il fluido è sottoposto ad una forza tendente a modificarne lo stato. L'applicazione di una forza rotazionale a fluidi newtoniani (come acqua e olio) mantiene la prevalenza delle forze di inerzia e della forza gravitazionale sulle nuove forze introdotte; in altri termini mescolando con un'asta posta verticalmente al centro del fluido si noterà un abbassamento della superficie con la creazione di un piccolo vortice attorno all'asse.

La stessa azione su un fluido non-newtoniano (come gomma arabica o albume d'uovo) evidenzierà un comportamento opposto: il fluido tenderà ad arrampicarsi lungo l'asta! In questo caso le forze di inerzia e gravitazionali vengono vinte dalle forze rotazionali introdotte e la forza complessiva sarà diretta verso l'alto.

Questo fenomeno è noto come "Weissberger effect", in onore del fisico austriaco Karl Weissberger, che l'ha scoperto nel XX secolo.

In collaborazione con narrascienza.org

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