Vad är skalnings lagar?

Diverse Inggärd Nordlund Februari 6, 2017 0 14
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

 Skal Lagar är kända inom vetenskap och teknik. Den hänvisar till variabler som anses drastiskt ändras beroende på skalan. Till exempel, om du försökte att bygga en 50-tons gruvfordon som använder de antaganden samma teknik som en två ton bil, skulle du förmodligen sluta med ett fordon som inte ens gå. Uttrycket "skalnings lagar" visas ofta när man överväger utformningen av en struktur som är ovanligt stor eller liten, så noggrann eftertanke är nödvändiga principer för typiska medelstora strukturer för att utvidga ovanligt stora strukturer.

 Vissa skalning lagar är enkla. Till exempel "en tre-dimensionell struktur, volymen ökar med tredje digniteten av den linjära dimensionen." Detta betyder helt enkelt att för varje 10 gånger ökning av linjära dimensioner ökar volymen konstruktionen med en faktor av 1000. Detta är viktigt för utformningen av maskiner eller strukturer: om du ville att fördubbla kapaciteten i ett vattentorn, du bara skulle öka sina linjära dimensioner för några tiotals procent, i stället för en fördubbling av dem. Enkelt, men sant.

 Det finns mer komplicerade varianter av skalning lagar. Några av de mest intressanta uttryck för skalning lagar återfinns inom mikro- och nanoteknik, där ingenjörer måste klara både med och utnyttja ovanliga egenskaper på grund av små skalor. I mikrofluidik, några ovanliga egenskaper inkluderar laminärt flöde, yta, electrowetting, snabb termisk avkoppling, avgifter elektriska yt- och diffusion. Till exempel i fluidkammare som har en storlek av mindre än ca en halv millimeter, är flödes laminärt, för att därigenom bilda två konvergerande kanaler kan inte blanda sig i turbulens, På makroskala, och i stället blandning genom diffusion. Det finns många andra exempel på skalning lagar här.

 När vissa egenskaper bibehålls, oavsett omfattning, är det kallas skala invariant. Som exempel kan nämnas något som händer alla storlekar av skalor, inklusive fenomenet laviner, slitage i elektriska isolatorer, genomströmning av vätskor av oordnade media, och spridning av molekyler i lösning. När vi lär oss mer om fysik och mekanik, upptäcker vi nya intressanta skal invariant fenomen. I allmänhet är de flesta av de fysikaliska egenskaperna varierar med skalan.

(0)
(0)