ComputersHowto
Přemýšleli jste někdy, proč mají naše prsty na sobě tyto vzory, téměř geometrické - některé kulaté, jiné ve tvaru člunu? to nám samozřejmě pomáhá při lepším uchopení a držení, ale jaké jsou šance? Jaké jsou šance, že naše prsty budou vybroušené tak, jak jsou?
V pořádku. Promluvme si o tom tímto způsobem. Přemýšleli jste někdy o tom, proč se hrozen vrásčí tak, jak to dělá, do rozinky? Statisticky vzato, jaká je pravděpodobnost, že se právě tato hroznová vráska s těmito vzory rozpadne na rozinky? Jde-li dále, mohla by existovat matematická funkce, která vysvětluje vzory na zakřivených plochách?
Nyní tým matematiků a inženýrů MIT vyvinul matematickou teorii potvrzenou experimenty, která předpovídá, jak se tvarují vrásky na zakřivených površích. Ze svých výpočtů zjistili, že jeden hlavní parametr - zakřivení - řídí typ vzoru, který se tvoří: Čím zakřivenější je povrch, tím více se jeho povrchové vzory podobají krystalové mřížce.
V minulých experimentech byly vyráběny míčky o velikosti pingpongu, aby se zjistilo, jak mohou jejich povrchové vzory ovlivnit odpor koule. Byl pozorován charakteristický přechod ve vzorcích povrchu koule, když byl vzduch pomalu odsáván: Když se povrch koule stlačil, začal se prohlubovat a tvořil vzor pravidelných šestiúhelníků, než ustoupil složitější labyrintové konfiguraci, podobné otiskům prstů.
Viz také: Fyzici vytvářejí Mobiusovy proužky polarizací světla
Tým předpověděl, že existuje matematický rámec pro popis vrásek ve formě teorie pružnosti. Spojením myšlenek z mechaniky tekutin s teorií pružnosti byla odvozena zjednodušená rovnice, která přesně předpovídá vzor vrásek.
V počítačových simulacích vědci potvrdili, že jejich rovnice byla skutečně schopna správně reprodukovat povrchové vzory pozorované v experimentech. Byli proto také schopni identifikovat hlavní parametry, kterými se řídí vzorování povrchu.
Jak se ukázalo, zakřivení je jedním z hlavních determinantů toho, zda se zvrásněný povrch pokryje šestiúhelníky nebo více labyrintovým vzorem: Čím zakřivenější je předmět, tím pravidelnější je jeho zvrásněný povrch. Role také hraje tloušťka pláště objektu: Pokud je vnější vrstva ve srovnání s jejím zakřivením velmi tenká, bude pravděpodobně povrch objektu spletitý, podobně jako otisk prstu. Pokud je skořápka o něco silnější, vytvoří povrch více šestihranný vzor.
Zůstaňte naladěni na trendy a nejnovější vědecké a technologické novinky z fossBytes.
