Det høres bambus spisepinner slipper ut når de er knipset i halvparten er bemerkelsesverdig lik de lover som regulerer omfang og frekvens av jordskjelv. Slik innsikt en dag vil kunne hjelpe ingeniører fastslå mer presist når en bro eller dam, for eksempel, kan være i ferd med å mislykkes.
Det er et blomstrende fellesskap av forskere som studerer hvordan ting brudd. Det er seismologer, for å være sikker, men også fysikere og materialer forskerne, som studerer hvordan ulike materialer mislykkes i håp om produksjon mer robust flyvinger, eller sterkere glass for bil frontruten. Vanligvis en sprekk begynner å danne inne i materialet i respons til en utenforstående kraft, som en stein treffer frontruten. Sprekken vil da spre seg raskere og raskere, som forgrener seg ut i et mønster erindring av fiskebein eller en lightning bolt, til materialets struktur mislykkes fullstendig.
Lydene som produseres som sprekker, overføres gjennom materiale er nyttig for akustisk overvåking. At teknologien er rutinemessig brukt for å oppdage mulige sprekker i konstruksjoner som broer, demninger, eller bygninger som kanskje ikke er umiddelbart merkbar via tradisjonelle metoder for overvåking. Bedre forskere forstå de høres ut, jo bedre akustisk overvåking systemer, vil bli.
I det siste har forskere studert ting som de akustiske egenskapene til betong -, kull -, papir -, rock -, og treplater, og fant slående likheter til den akustiske utslipp av jordskjelv. Men disse objektene har en tendens til å sprekke på flere steder, selv tørr spaghetti, som var gjenstand for en 2005 studie for å undersøke hvorfor en haug av spaghetti nesten aldri låses inn to stykker. Dette gjør det utfordrende å tolke eksperimentelle data.
Det er der spisepinner komme i—spesielt bambus utvalg så vanlig å Taiwan og Kina. I en ny artikkel i Physical Review Letters, fysikere fra National Taiwan University beskrive hvordan de valgte å studere lyden av bambus spisepinner festing fordi bambus sjelden brudd på flere steder på samme tid.
Sponset
Den NTU forskere tok bambus spisepinner, stakk en kraft-sensing motstand på den ene enden, og plassert dem i et brudd maskinen. Det ser mye ut som en skrustikke: spisepinne er holdt på plass av en slik plate, og en bevegelig metall blokkere gjelder press for å komprimere spisepinne til bristepunktet. Hele apparatet er plassert i et lydisolerte kammer kombinert med mikrofoner til å ta opp oppsprekking lyder. Som kontroller, forskerne testet også vanlig bambus pinner rett fra treet og bunter av spaghetti tråder. (Sistnevnte aksjer tilsvarende tverrsnitt struktur for å bambus, per bilde over).
Resultatene: den knitrende lyder produsert av et breaking bambus spisepinne (og en bunt av tørr spaghetti) indikerte at det var en av de største sjokk bølge, etterfulgt av flere etterskjelv som sprekker forplantet seg gjennom bambus — i tråd med de tre vanlige lover som regulerer jordskjelv og etterskjelv.
Det er typisk å stole på simuleringer for å studere disse typer frakturer, men det NTU forskere faktisk avledet Gutenberg-Richter lov, som beskriver forholdet mellom jordskjelv omfang og frekvens. Det er en type makt lov, hvor det er langt flere mindre jordskjelv i en gitt region, mens virkelig store seismiske hendelser er sjeldne. (Dette gjelder også byer.)
De fant også paralleller med Omori lov og Bath ‘ s lov, som beskriver oppførselen til etterskjelv: nemlig pris av etterskjelv avtar raskt med tiden, og forskjellen i størrelse mellom en main sjokk og dens største aftershock er omtrent konstant. Kort sagt, “statistikk over disse akustiske arrangementer er vist å korrelere med at av tremor,” forfatterne konkluderte i sin papir.
[Physical Review Letters]
Bilder: Tsai, S-.T. et al./National Taiwan University.
http://io9.gizmodo.com/5613155/when-s…
Den spaghetti mysterium som forbløffet en Manhattan-Prosjektet forsker
Den spaghetti mysterium som forbløffet en Manhattan-Prosjektet forsker
Den spaghetti mysterium som forbløffet en Manhattan Pro
Hvorfor tråder av spaghetti så sjelden fest i bare to stykker? Ta en titt på løsningen til et…
Les mer Les mer