¿Por qué el agua es más fácil de agitar, mientras que la masa es más difícil de agitar? En la vida, podemos encontrar tal situación, si hay un tazón de agua, cuando los palillos se agitan rápidamente en una cierta dirección, se sentirá más fácil de agitar, y el agua en el tazón mostrará un vórtice cóncavo en el centro al mismo tiempo. Pero si agregamos harina a este tazón de agua, el resultado es diferente. En este momento, si nos movemos de nuevo, encontraremos que cuanto más se agita, más difícil se agita, y la masa apareció a lo largo de los palillos.¿Por qué aparece este fenómeno de contraste?
El rastrillo se produce cuando la masa se agita. De hecho, en la clasificación de fluidos en física condensada suave, el agua y la pasta son dos tipos diferentes de fluidos, fluidos newtonianos y fluidos no newtonianos. Muchos fluidos comunes en la naturaleza, como el agua, el alcohol y el aire, se conocen como "fluidos newtonianos". Para la mayoría de los fluidos de moléculas bajas (pequeños pesos moleculares), el coeficiente de viscosidad se mantiene esencialmente fijo debido a su isotropía, que es un fluido newtoniano. Mientras que el coeficiente de viscosidad del fluido no newtoniano cambia con la velocidad de cizallamiento, cuanto mayor sea la velocidad de cizallamiento, mayor será la viscosidad. Dicho esto, si quieres agitar este tipo de fluido rápidamente, tienes que gastar más esfuerzo, y cuanto más rápido sea, más difícil se sentirá. Estos fluidos no newtonianos incluyen soluciones, suspensiones, etc. de muchos polímeros (muy grandes pesos moleculares). La pasta se produce a partir de la adición de harina al agua, y la harina es un compuesto polimérico natural, por lo que la pasta es un fluido no newtoniano. Por lo tanto, cuando agitamos la masa, cuanto más rápido agitamos, más rápido aumenta la viscosidad de la masa, y el resultado es que naturalmente se agita más y más difícil.
En este punto, podemos responder a las preguntas anteriores con mayor detalle. Para el agua, cuando lo agitamos constantemente con palillos, las moléculas de agua se difundirán hacia la periferia debido a la fuerza centrífuga, por lo que el agua en la parte central será menos, parece un vórtice cóncavo, lo que resulta en que cuanto más agitar, más fácil es agitar. Sin embargo, para la pasta, el polímero de harina formó una estructura anisotrópica en la agitación, la cadena de polímero se estiró y enrollará en los palillos, cuanto mayor sea la fuerza de cizallamiento, mayor será el grado de estiramiento, y la cadena de polímero producirá una mayor elasticidad de recuperación. Esto hace que estos polímeros de harina se apaguen hacia el centro, formando así el "fenómeno de la varilla de trepa" (también llamado efecto Weisenberg), lo que resulta en que la agitación es más difícil.