混ぜるを考える
ニュートン流体について
私たちの身の回りには水や空気のように流れる物質がたくさんあります。こうした「流体」の中で、流れるときの性質がとてもシンプルなものを「ニュートン流体」と呼びます。ニュートン流体とは、イギリスの科学者アイザック・ニュートンが提唱した考え方に基づいて分類される流体の一種です。
ニュートン流体の特徴は、「流れの速さの変化に応じて、流体の中に発生する抵抗（力のようなもの）が常に一定の割合で増えたり減ったりする」という点にあります。言いかえると、流れの速さを2倍にすれば抵抗も2倍、3倍にすれば抵抗も3倍になる、という非常にわかりやすい関係が成り立っています。この関係は流体がどのくらい速く流れているかに関係なく成り立つため、計算もしやすく、工学や科学の世界では基本のモデルとして広く使われています。
ニュートン流体の代表的な例には、水、空気、アルコール、灯油などがあります。これらの流体は、流れの速さが変わっても、内部の「粘り気（粘度）」が基本的に一定です。たとえば水は、ゆっくりかき混ぜても、勢いよくかき混ぜても、粘り気はほぼ変わりません。
一方、これに当てはまらない流体もあります。たとえば、はちみつやケチャップはゆっくり流すと粘り気が強く、強く振ると急に流れやすくなります。こうした性質を持つ流体は「非ニュートン流体」と呼ばれ、ニュートン流体とは区別されます。
ニュートン流体の概念は、流体の動きを数式で表す「ナビエ-ストークス方程式」などの基礎にもなっており、配管設計、飛行機や船の設計、気象予測、医療機器の開発など、さまざまな分野で活用されています。もちろん、実際の世界では完全にニュートン流体に当てはまるものは少ないですが、多くの現象で近似的に使うことができ、非常に役立つ考え方となっています。
