非牛顿流体：为什么锤子砸淀粉水会反弹？

在解释流体流速梯度形成的原因之前，我们先来理解一下剪切力和剪切应力的概念。剪切力是指垂直于流体流动方向的力，而剪切应力是指单位面积上的剪切力。当我们施加力量使流体流动时，流体内部的各层之间会产生相对滑动，从而形成剪切力和剪切应力。

牛顿粘性定律是描述牛顿流体（如水）流动的规律。根据牛顿粘性定律，牛顿流体的剪切应力与剪切速率成正比。也就是说，当我们用力使水流动时，水的流速与我们施加的力量大小成正比。这是因为流体内部各层之间的摩擦力会阻碍流体流动，而这个摩擦力的大小与流体的粘度和流速梯度有关。

现在我们来解释一下为什么流体流速在各层并不相同，即为什么会形成流速梯度。这是因为流体内部的各层之间存在粘性阻力。在流体流动过程中，由于粘性阻力的存在，靠近管壁的流体层受到的阻力较大，流速较慢；而靠近中心轴线的流体层受到的阻力较小，流速较快。这种不同的流速分布就形成了流速梯度。

接下来，我们来解释一下淀粉和水的高浓度溶液为什么会具有较大的粘性。这是因为淀粉和水的高浓度溶液属于剪切粘稠流体。剪切粘稠流体的粘性随剪切应力的增加而增大。当我们用锤子用力砸淀粉和水的高浓度溶液时，施加的力量会产生剪切应力，导致溶液的粘性增大。

最后，为什么用锤子用力砸淀粉和水的高浓度溶液会被弹开呢？这是因为当我们用力砸击溶液时，施加的力量会产生剪切应力，使溶液的粘性增大。由于剪切粘稠流体的粘性较大，溶液会迅速变得非常坚硬，就像是一个固体一样，从而导致溶液被弹开。

总结一下，通过类比水与非牛顿流体的流动现象，我们可以理解剪切力、剪切应力和流体的流速梯度的概念。牛顿粘性定律解释了水的运动规律，而淀粉和水的高浓度溶液的粘性增大是由于它是剪切粘稠流体。最终，用锤子用力砸淀粉和水的高浓度溶液会被弹开，是因为施加的力量使溶液的粘性增大，使其变得坚硬并具有固体的特性。