ComputersHowto
V-ați întrebat vreodată de ce degetele noastre au aceste modele pe ele, aproape geometrice - unele rotunde, altele în formă de barcă? desigur, asta ne ajută să prindem și să ne menținem mai bine, dar care sunt șansele? Care sunt șansele ca degetele noastre să fie ridicate așa cum sunt?
Bine. Să vorbim despre asta în acest fel. V-ați întrebat vreodată de ce un strugure se încrețește așa cum se face, într-o stafidă? Statistic vorbind, care este probabilitatea ca acest strugure să încrețească aceste tipare într-o stafidă? Mergând mai departe, ar putea exista o funcție matematică care să explice modelele de pe suprafețele curbate?
Acum, o echipă de matematicieni și ingineri MIT a dezvoltat o teorie matematică, confirmată prin experimente, care prezice modul în care ridurile de pe suprafețele curbate iau forma. Din calculele lor, au stabilit că un parametru principal - curbura - stăpânește tipul de model care se formează: Cu cât o suprafață este mai curbată, cu atât modelele sale de suprafață seamănă cu o rețea asemănătoare cristalului.
În experimentele anterioare, au fost fabricate bile de dimensiuni ping-pong pentru a investiga modul în care modelele lor de suprafață pot afecta tracțiunea sferei. S-a observat o tranziție caracteristică în modelele de suprafață ale sferei, deoarece aerul a fost aspirat încet: Pe măsură ce suprafața sferei a devenit comprimată, a început să se îndoaie, formând un model de hexagoane regulate înainte de a da loc unei configurații mai complicate, labirintice, asemănătoare cu amprentele digitale..
Vezi și: Fizicienii creează benzi Mobius prin polarizarea luminii
Echipa a prezis că există un cadru matematic pentru descrierea ridurilor, sub forma teoriei elasticității. Combinând idei din mecanica fluidelor cu teoria elasticității, a fost derivată o ecuație simplificată care prezice cu precizie tiparul de ridare.
În simulările pe computer, cercetătorii au confirmat că ecuația lor a fost într-adevăr capabilă să reproducă corect modelele de suprafață observate în experimente. Prin urmare, aceștia au putut identifica și parametrii principali care guvernează modelarea suprafeței.
După cum se dovedește, curbura este un factor determinant major al faptului dacă o suprafață ridată devine acoperită de hexagoane sau un model mai labirintic: Cu cât un obiect este mai curbat, cu atât suprafața sa este mai regulată. Grosimea învelișului unui obiect joacă, de asemenea, un rol: Dacă stratul exterior este foarte subțire în comparație cu curbura sa, suprafața unui obiect va fi probabil complicată, similar cu o amprentă digitală. Dacă cochilia este puțin mai groasă, suprafața va forma un model mai hexagonal.
Rămâneți la curent cu tendințele și ultimele noutăți științifice și tehnologice de la fossBytes.
