Was versteht man unter einer newtonschen Flüssigkeit?

Newtonsche Flüssigkeiten: Definition und Eigenschaften

In der Physik werden Fluide durch ihr Verhalten unter Scherkräften charakterisiert. Newtonsche Flüssigkeiten weisen im Gegensatz zu nicht-newtonschen Flüssigkeiten eine konstante Zähigkeit auf, unabhängig von der Stärke der Scherkraft.

Definition

Eine newtonsche Flüssigkeit ist ein Fluid, dessen Scherbeanspruchung (τ) linear proportional zur Schergeschwindigkeit (γ) ist. Diese Beziehung wird durch das Newtonsche Schergesetz ausgedrückt:

τ = η * γ

Dabei ist η die dynamische Viskosität der Flüssigkeit.

Eigenschaften

Die wichtigsten Eigenschaften newtonscher Flüssigkeiten sind:

• Konstanz der Zähigkeit: Die Viskosität einer newtonschen Flüssigkeit bleibt unter allen Scherbedingungen konstant.
• Lineare Abhängigkeit von Scherkraft und Schergeschwindigkeit: Die Beziehung zwischen Scherkraft und Schergeschwindigkeit ist linear, was sie leicht berechenbar macht.
• Unabhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Scherkraft: Die Viskosität newtonscher Flüssigkeiten wird nicht durch eine Änderung der zeitlichen Änderungsrate der Scherkraft beeinflusst.

Praktische Anwendung

Die konstante Zähigkeit newtonscher Flüssigkeiten macht sie in technischen Anwendungen sehr vorteilhaft. Sie werden häufig in Bereichen eingesetzt, in denen eine präzise Steuerung des Fluidverhaltens unerlässlich ist, beispielsweise:

• Hydraulikflüssigkeiten in Pumpen und Motoren
• Schmierstoffe in Lagern und Getrieben
• Flüssigkeiten in Durchflussmessgeräten

Beispiele

Einige gängige Beispiele für newtonsche Flüssigkeiten sind:

• Wasser
• Glycerin
• Öl
• Benzin