运输安全管理局的这些要求已深入每一位飞行常客的脑海中:您只能携带每件容量不超过 3.4 盎司(100 毫升)的液体。
但当 TSA 最近没收一罐 Jif根据这条规定,花生酱爱好者们非常愤怒。 一些安全怀疑论者可能怀疑饥饿的警察只是想制作自己的 PB&J。
然而,运输安全管理局 (TSA) 认为花生酱是液体? 一罐全尺寸的 Jif 超过了 3.4 盎司的限制。
就像美国人最喜欢的一样豆类三明治成分, 故事 ? 以及它激起的愤怒? 开始蔓延。
然而,我是一个研究流体流动的机械工程师,TSA 的行动对我来说很有意义。 根据科学定义,花生酱确实是一种液体。
首先,考虑液体
要定义液体,我们首先必须定义流体。 任何在施加剪切力时连续流动的材料都是流体。 将剪切力视为通过物质的切割作用,导致物质连续流动。
例如,移动手臂会导致周围空气改变形状? 或者用物理术语来说变形? 并流走。 当你的手臂划水时,水也会发生同样的情况。
流体有很多种。 有些行为非常可预测并且移动平稳,就像空气或水一样。 这些被称为牛顿流体,以艾萨克·牛顿爵士的名字命名。
从科学上讲,牛顿流体是一种剪切力与施加在材料上的应力(称为剪切应变)成正比变化的流体。
对于牛顿流体,流体流动的阻力 ? 即它的粘度 ? 在给定温度下是恒定的。
其他类型的流体的流动并不那么顺利和容易。 对于一些花生酱,可能需要最小的剪切力或切割力才能使其流动,并且它可能随剪切应变非线性变化。 想象一下您正在搅拌一罐花生酱。
如果你搅拌得非常快,剪切力更大,PB 会变得更流动,而如果你搅拌得很慢,PB 就会保持僵硬。 这些类型的流体称为非牛顿流体。 花生酱可能粘得比流得多? 也许你可以认为这个动作更厚重。
花生酱实际上是非牛顿流体的一个很好的例子,因为它不像空气或水那样容易流动,但如果施加足够的力,例如当用刀将其涂在面包上时,它就会流动。
它的流动性还取决于温度吗? 您可能经历过将花生酱涂在热吐司上后滴落的情况。
我们周围到处都是奇怪的液体
我们的日常生活? 但不是我们的飞机随身行李? 充满了意想不到的液体物质。 一般来说,如果它能流动,它就是流体。 它最终将形成容器的形状。
一些令人惊讶的液体是花生酱的厨房邻居,例如生奶油、蛋黄酱和饼干面糊。 您会在浴室里找到其他东西,例如牙膏。 自然界是其他奇怪液体的家园,例如岩浆,泥石流、雪崩和流沙。
砾石可以被认为是流体状的。 单个颗粒是固体,但砾石颗粒的集合可以倒入并填充容器? 它就是所谓的颗粒流体,因为它具有类似流体的特性。 对于从盒子里倒出的麦片或从碗里倒出的糖来说,情况也是如此。
繁忙的高速公路上车水马龙,人们从拥挤的体育场馆中涌出。
你甚至可以考虑猫躺在阳光下变成液体当它变平并充满容器般的皮肤时。 昏昏欲睡、放松的狗、松鼠,甚至昏昏欲睡的婴儿都符合液体的定义。
液体是流体的一种
现在,您可能会反对:但是,运输安全管理局并没有称花生酱为液体,他们说它是液体!
流体分为两大类:气体和液体。 气体和液体都可以变形并倒入容器中并呈现容器的形状。 但气体可以被压缩,而液体则不能,至少不容易压缩。
花生酱可以倒入容器中,然后它就会变形,或者变成容器的形状。 每个 5 岁的孩子都知道花生酱不会压缩。 当他们将 PB&J 或花生酱饼干压在一起时,花生酱不会压成更小的体积。 不 ? 它从侧面喷射到他们的手上。
所以,对花生酱的结论是:美味的液体。
如果您计划在飞行途中制作 PB&J 三明治,请携带少于 3.4 盎司的液体花生酱。 它的液体表亲果冻也是如此。