央视揭秘：口香糖如何戳破椰子壳？

央视揭秘：口香糖如何戳破椰子壳？

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https://www.sohu.com/a/403905290_181847

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http://www.360doc.com/content/24/0723/22/32196507_1129516777.shtml

在央视《加油！向未来》节目中，主持人展示了一个令人惊叹的实验：用柔软的口香糖竟然戳破了坚硬的椰子壳。这个看似不可能的现象背后，隐藏着非牛顿流体的神奇特性。

什么是非牛顿流体？

要理解这个现象，我们首先需要了解非牛顿流体的概念。在物理学中，流体可以分为两类：牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体的剪应力与剪切速率呈线性关系，而非牛顿流体的剪应力与剪切速率的关系则不符合这种线性规律。

非牛顿流体可以进一步分为两类：

1. 纯黏性非牛顿流体：包括剪切增稠流体和剪切稀化流体
2. 黏弹性非牛顿流体：如宾汉流体

口香糖的特殊性质

口香糖属于剪切增稠流体，也称为胀塑性流体。这类物质在受到缓慢作用力时表现出柔软的特性，但在受到剧烈冲击时会瞬间变硬。这种特性可以用胀容现象来解释：当流体受到强烈剪切力时，内部粒子的排列结构发生变化，导致粘性阻力骤然增加。

实验原理

当未嚼过的口香糖被捏成锥形并快速撞击椰子壳时，口香糖内部的分子链迅速响应，产生强烈的粘性阻力，使其硬度瞬间提升，足以穿透坚硬的椰子壳。这种“遇强则强”的特性，正是剪切增稠流体的独特魅力。

实验操作要点

想要重现这个实验，需要注意以下几点：

1. 必须使用未嚼过的口香糖，因为嚼过的口香糖失去了剪切增稠的特性
2. 口香糖需要捏成尖锐的锥形，以集中冲击力
3. 操作时要稳、准、狠，确保足够的冲击速度
4. 最好在坚固的容器内进行，防止椰汁四溅

生活中的非牛顿流体

除了口香糖，生活中还有很多常见的非牛顿流体：

• 玉米淀粉溶液：快速搅拌时会变得异常坚硬
• 番茄酱：需要用力敲打才能流出
• 血液：具有复杂的流变特性
• 鸡蛋清：在不同剪切速率下表现不同

实际应用

非牛顿流体的特性已经被广泛应用在多个领域：

• 防弹衣：利用剪切增稠流体的特性，可以制作出更轻便、更有效的防护装备
• 运动鞋：某些运动鞋的鞋底采用非牛顿流体材料，提供更好的缓震效果
• 食品加工：了解流体特性有助于优化食品的生产和包装

通过这个简单的实验，我们不仅看到了科学的奇妙，也理解了非牛顿流体在日常生活中的重要应用。下次当你吃口香糖时，不妨想想它背后的物理原理，感受科学的魅力！