Vous ne croyez pas que le beurre de cacahuète est un liquide ? Voici la physique

Ces exigences de la Transportation Security Administration sont inscrites dans la tête de chaque dépliant : vous pouvez continuer à utiliser des liquides d’un volume inférieur à 3,4 onces (100 millilitres) chacun.

Lorsque la TSA vient tout juste de a pris un récipient de Jif sous cette directive, les amateurs de beurre de cacahuète se sont levés. Certains sceptiques quant à la sécurité pourraient présumer que des officiers affamés souhaitaient simplement fabriquer leurs propres PB&J. La TSA, cependant, soutient que le beurre de cacahuète est un liquide et qu’un pot de Jif pleine grandeur dépasse la limite de 3,4 onces.

Tout comme l’ingrédient actif de sandwich à base de légumineuses préféré des Américains, l’histoire – et l’indignation qu’elle a suscitée – a commencé à se répandre. Je suis un ingénieur en mécanique qui étudie les écoulements de fluides, et l’action TSA m’a paru logique. Au sens clinique, le beurre de cacahuète est en effet un liquide.

Considérons d’abord les fluides

Pour définir un liquide, nous devons d’abord spécifier un fluide. Tout matériau qui s’écoule en continu lorsqu’une force de cisaillement est utilisée est un fluide. Considérez une force de cisaillement comme une action de coupe à travers un composé qui le fait couler en continu. Par exemple, en bougeant votre bras, l’air ambiant change de forme – ou se déforme, pour utiliser le terme physique – et s’écoule hors de la méthode. La même chose se produit exactement dans l’eau lorsque votre bras nage.

Il existe de nombreuses sortes de fluides. Certains agissent de manière très prévisible et se déplacent en douceur, comme le font l’air ou l’eau. Ceux-ci sont appelés fluides newtoniens, du nom de Sir Isaac Newton. Cliniquement, un fluide newtonien est un fluide dans lequel la force de cisaillement varie en pourcentage direct avec la tension qu’il exerce sur le matériau, appelée contrainte de cisaillement. Pour un fluide newtonien, la résistance à l’écoulement du fluide, c’est-à-dire sa viscosité, est constante à une température donnée.

Les autres types de fluides ne se déplacent pas aussi facilement et facilement. Pour certains, comme le beurre de cacahuète, une force de cisaillement ou de coupe minimale peut être nécessaire pour le faire couler, et elle peut différer de manière non linéaire avec la pression de cisaillement. Imaginez que vous remuez un récipient de beurre de cacahuète. Si vous remuez vraiment rapidement, avec plus de force de cisaillement, le PB devient plus liquide, tandis que si vous remuez lentement, le PB reste rigide. Ces types de fluides sont appelés fluides non newtoniens. Le beurre de cacahuète pourrait coller plus que la circulation – peut-être pourriez-vous considérer ce mouvement comme plus gros.

Cacahuète le beurre est en fait un excellent exemple de fluide non newtonien car il ne s’écoule pas aussi rapidement que l’air ou l’eau mais s’écoulera si une force adéquate est appliquée, comme lorsqu’un couteau l’étale sur du pain. La vitesse à laquelle il coule dépendra également de la température. Vous avez peut-être ressenti des gouttes de beurre de cacahuète après l’avoir badigeonné sur du pain chaud.

Des fluides étranges sont tout autour de nous

Notre vie quotidienne… mais pas nos bagages à main d’avion – sont remplis de substances qui sont des fluides imprévus. En général, s’il peut couler, c’est un fluide. Et il finira par prendre la forme de son contenant.

Certains fluides surprenants sont les voisins de la zone de cuisson du beurre de cacahuète, comme la crème fouettée, la mayonnaise et la pâte à biscuits. Vous en découvrirez d’autres dans la salle de bain, comme le dentifrice. Le monde naturel abrite d’autres fluides étranges, comme la lave, les coulées de boue, les avalanches et les sables mouvants.

Le gravier peut être considéré comme fluide. Les particules individuelles sont des solides, mais une collection de particules de gravier peut être placée et remplir un récipient – c’est ce qu’on appelle un fluide granulaire, en raison du fait qu’il a des propriétés résidentielles ou commerciales fluides. La même chose peut être dite pour les céréales mises dans une boîte ou le sucre dans un bol.

Le trafic s’écoule sur une autoroute très fréquentée et les gens se vident d’un lieu de sport bondé .

Vous pourriez même considérer qu’un chat allongé au soleil est un liquide alors qu’il s’est aplati et remplit sa peau en forme de récipient. Les animaux de compagnie somnolents et détendus, les écureuils et même les bébés zonés peuvent répondre à la définition d’un fluide.

Les liquides sont un type de fluide

Maintenant, vous vous opposez peut-être : cependant, le La TSA n’a pas qualifié le beurre de cacahuète de fluide, elle a déclaré que c’était un liquide !

Les fluides sont divisés en deux catégories générales : les gaz et les liquides. Les gaz et les liquides peuvent être déformés et mis dans des conteneurs et prendront la forme de leur conteneur. Les gaz peuvent être compressés, tandis que les liquides ne le peuvent pas, du moins pas facilement.

Le beurre de cacahuète peut être versé dans son contenant, puis il se déforme ou prend la forme de ce contenant. Et chaque enfant de 5 ans sait que le beurre de cacahuète ne se comprime pas. Lorsqu’ils écrasent leur PB & J ou leurs craquelins au beurre de cacahuète, le beurre de cacahuète ne se transforme pas en un volume plus petit. Non– il gicle sur les côtés et sur leurs mains.

Alors, la décision sur le beurre de cacahuète : un liquide délicieux.

Si vous envisagez de faire un sandwich PB&J en plein vol, comptez sur apportant moins de 3,4 onces de beurre de cacahuète liquide. Et la même chose choisit son cousin liquide, la gelée.

Ted Heindel, professeur d’université, professeur Bergles de sciences thermiques et directeur du Centre de recherche et d’éducation sur la circulation multiphase , Iowa State University

Ce court article est republié de The Conversation sous un Licence Imaginative Commons. Lisez le court article initial.