แบบจำลองการเปลี่ยนรูปของแคปซูลทำนายว่าลูกโป่งน้ำจะแตกหรือไม่

แบบจำลองการเปลี่ยนรูปของแคปซูลทำนายว่าลูกโป่งน้ำจะแตกหรือไม่

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำให้ลูกโป่งน้ำแตกด้วยการปาใส่กำแพง เว้นแต่ว่าลูกโป่งจะถูกยืดไว้ล่วงหน้า นี่คือการค้นพบของนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันในสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้พัฒนาและทดลองทดสอบแบบจำลองที่คาดการณ์ว่าแคปซูลยืดหยุ่นจะเปลี่ยนรูปและแตกอย่างไรเมื่อได้รับแรงกระแทก งานนี้อาจมีผลกระทบในทางปฏิบัติในหลายด้าน รวมถึงการพัฒนาขีปนาวุธควบคุม

การจลาจล

ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น เทคนิคการดับเพลิงที่ดีขึ้น และแนวทางด้านความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งลดความเสี่ยงต่อความเสียหายของอวัยวะภายในระหว่างการชนของรถ ตั้งแต่เซลล์เม็ดเลือดแดงไปจนถึงอวัยวะต่างๆ เช่น กระเพาะอาหารและกระเพาะปัสสาวะ แคปซูลที่มีเยื่อยืดหยุ่นมีอยู่ทั่วไป

ในร่างกายของเรา แคปซูลที่ประดิษฐ์ขึ้นเองซึ่งเลียนแบบคู่หูทางชีวภาพนั้นมีอยู่ทั่วไปเช่นกัน ซึ่งใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นสารอินทรีย์หรือสารสังเคราะห์ ภาชนะเหล่านี้มีไว้เพื่อขนส่งและจัดส่งของเหลวที่อาจเกิดการปนเปื้อนได้ง่าย อย่างไรก็ตาม แม้จะมีแคปซูลดังกล่าวแพร่หลาย 

แต่ก็ยังไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับฟิสิกส์ของสิ่งที่เกิดขึ้นกับแคปซูลดังกล่าว ปาลูกโป่งน้ำใส่กำแพงเพื่อเติมเต็มช่องว่างความรู้นี้ (และเคร่งครัดในผลประโยชน์ของวิทยาศาสตร์) นักวิจัยที่นำโดยปิแอร์-โธมัส บรุนจากภาควิชาวิศวกรรมเคมีและชีวภาพแห่งพรินซ์ตันได้ทำการทดลองโดยโยนแคปซูลยางยืดที่ทำขึ้นเอง

และลูกโป่งน้ำที่ซื้อตามร้านมาใส่ให้เต็ม ด้วยของเหลวต่าง ๆ กับผนังเรียบ พวกเขาถ่ายภาพตามลำดับที่แสดงให้เห็นว่าแคปซูลและลูกโป่งเปลี่ยนรูปอย่างไรเมื่อความเร็วกระแทกเพิ่มขึ้นจากประมาณ 6 ม./วินาที เป็นเกือบ 40 ม./วินาที นักวิจัยเปรียบผลกระทบของแคปซูลกับผลกระทบของหยดน้ำ

ที่ตกลงสู่พื้นผิว แต่มีการดัดแปลงสองแบบ ประการแรกคือโมดูลัสพื้นผิวของแคปซูล (พารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับโมดูลัสแรงเฉือนและความหนาของวัสดุแคปซูล) แทนที่แรงตึงผิวของหยดน้ำ อย่างที่สองคือแม้ว่าการกระแทกของแคปซูลอาจทำให้เกิดการเสียรูปขนาดใหญ่คล้ายกับที่พบในการตกกระแทก 

แต่แคปซูล

ซึ่งแตกต่างจากการหยดนั้นสามารถเปิดออกและปล่อยเนื้อหาออกมา แคปซูลยังเปลี่ยนรูปตามฟังก์ชันของเลขเรย์โนลด์ ซึ่งอธิบายการไหลของของไหลและแสดงอัตราส่วนของแรงเฉื่อยและความหนืดของของไหล และค่าเทียบเท่าเปลือกยืดหยุ่นของเวเบอร์นัมเบอร์ ซึ่งเป็นการวัดความเฉื่อย

ของของไหลเมื่อเปรียบเทียบกับ แรงตึงผิวของมัน จำเป็นต้องยืดล่วงหน้าจากการเปรียบเทียบหยดของเหลวที่ดัดแปลงแล้ว บรูนและเพื่อนร่วมงานได้สร้างแบบจำลองที่ทำนายเชิงปริมาณถึงการเสียรูปสูงสุดของแคปซูลหรือลูกโป่งน้ำ และการแตกที่อาจเกิดขึ้นเมื่อกระทบกระเทือน

“เราพบว่าการจะทำให้แคปซูลยางยืดแตกได้นั้น เราต้องยืดออกก่อนโดยการบรรจุของเหลวในปริมาณที่มากกว่าปริมาตรของแคปซูลที่เหลือ” บรูนกล่าว “ตอนนี้เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าต้องใช้อัตราเงินเฟ้อเท่าใดในการทำให้แคปซูลแตกในช่วงความเร็วการกระแทกที่กำหนด”

ระเบิดเมื่อตั้งใจเท่านั้น นักวิจัย กล่าวว่าแบบจำลองของพวกเขาช่วยให้ออกแบบแคปซูลที่แตกออกได้เฉพาะเมื่อตั้งใจเท่านั้น การใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ โพรเจกไทล์ควบคุมการจลาจลที่ปลอดภัยกว่าซึ่งจะระเบิดด้วยความเร็วกระแทกที่ต่ำกว่า ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บสาหัส

ต่อผู้ที่ตกเป็นเป้าหมาย และแคปซูลอีลาสโตเมอร์ดับไฟที่สามารถโยนลงบนกองไฟขนาดเล็กในประเทศหรือปล่อยจากเครื่องบินเพื่อต่อสู้กับไฟขนาดใหญ่ แบบจำลองนี้สามารถช่วยกำหนดแนวทางความปลอดภัยเพื่อลดความเสี่ยงที่อวัยวะภายในจะระเบิดจากอุบัติเหตุรถชนได้

แม้ว่างานปัจจุบันซึ่งมีรายละเอียดอยู่จะมุ่งเน้นไปที่วัตถุขนาดมหึมา แต่นักวิจัยเชื่อว่าแบบจำลองของพวกเขาสามารถขยายไปถึงระดับจุลภาคได้ “การเปรียบเทียบอย่างง่ายระหว่างหยดและแคปซูลยืดหยุ่นที่เราได้แสดงให้เห็นนั้นมีประโยชน์จริง ๆ สำหรับการทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ของของเหลว

การเปลี่ยนระหว่าง “ช่วง” ต่างๆ ของการจราจรอาจเกิดขึ้นได้จากรถยนต์ที่เข้าทางร่วมมอเตอร์เวย์ที่ทางแยกหรือสิ่งรบกวนอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงจำนวนเลน เฮลบิงและเพื่อนร่วมงานได้ระบุขั้นตอนของการรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกัน 6 ขั้นตอน: ความแออัดที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความแออัดแบบแกว่ง 

การรับส่ง

ข้อมูลแบบหยุดแล้วไปที่ถูกทริกเกอร์ การย้ายคลัสเตอร์ที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น แกนหนึ่งของไดอะแกรมเฟสแสดงการไหลของยานพาหนะที่อยู่บนมอเตอร์เวย์แล้ว ในขณะที่อีกแกนแสดงถึงยานพาหนะที่เข้าร่วมมอเตอร์เวย์ การเปลี่ยนผ่านระหว่างรัฐเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น 

เช่น ขบวนรถบรรทุกที่เคลื่อนตัวช้าๆ ผ่านทางแยก ขอบเขตระหว่างช่วงต่าง ๆ จะสัมพันธ์กับคุณสมบัติต่าง ๆ ของการไหลของการจราจร เช่น ความหนาแน่นของยานพาหนะจากการจำลองของกลุ่ม การเกิดขึ้นของการจราจรติดขัดสามารถลดลงได้โดยการปรับคุณสมบัติต่างๆ ของทางแยกที่ยานพาหนะ

รายงานของค็อกซ์ยังเผยให้เห็นว่าการรั่วไหลของความปลอดภัยทำให้จีนสามารถสร้างและทดสอบระเบิดนิวตรอนซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่คร่าชีวิตผู้คนแต่ยังคงสภาพอาคารไว้ได้ในปี 1988 นอกจากจะได้รับแผนการสำหรับหัวรบหลักของสหรัฐฯ แล้ว จีนยังได้รับ ซอฟต์แวร์จำลองที่ใช้ในการจำลอง

การระเบิดของนิวเคลียร์ ในช่วงปี 1996 จีนประกาศว่าจะหยุดการทดสอบนิวเคลียร์และลงนามในสนธิสัญญาห้ามการทดสอบอย่างครอบคลุม แต่การลงนามในสนธิสัญญาดังกล่าวจะขัดขวางความพยายามของจีนในการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ที่มีความซับซ้อนและมีขนาดเล็กลง 

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100