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110年
理化、化工裝置
第 31 題
下列何者屬於賓漢流體？
- A 空氣
- B 98 無鉛汽油
- C 油漆
- D 牙膏
思路引導 VIP
請試著回想日常生活中接觸到的各種物質，有些東西只要容器一傾斜就會立刻流出，但有些東西即便倒過來也依然會保持原狀，非得要你用力擠壓或搖晃後，它才會突然「變乖」開始流動。這種「必須先施加足夠力量才能讓它開始流動」的物理特性，在科學上被稱為什麼？哪些物質具備這種特性呢？
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恭喜你準確地選出了正確答案！你能一眼辨識出牙膏屬於賓漢流體（Bingham Plastic），代表你對流體力學中非牛頓流體的分類掌握得相當紮實。
降伏應力的關鍵特性
賓漢流體最獨特的地方在於它擁有一種「門檻」性質，我們稱為降伏應力（Yield Stress）。在受力低於這個門檻時，它表現得像固體一樣不會流動；只有當施加的剪應力 $\tau$ 超過降伏值 $\tau_y$ 後，它才會開始像液體般流動。這正是為什麼牙膏擠在牙刷上時能保持形狀而不滴落，但當你用力擠壓軟管時，它又能順滑地流出。相較之下，空氣與汽油屬於牛頓流體，而油漆通常被歸類為假塑性流體（剪切稀化），不一定具備明顯的降伏應力。
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