science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een kwalitatief model om microscopisch kleine sprongen te beschrijven door plakband af te wikkelen van een rol

Micro-stick-slip dynamiek van de lokale longitudinale positie van het schilfront tijdens een experiment bij V =1,8 m/s, L =50 cm en θ =90 O , met rustperiodes T mss voorgaande slips van maat A mss , als gevolg van de transversale voortplanting over de band van een geknikte breuk met amplitude Amss. We tonen ook een typisch beeld dat is opgenomen door de snelle camera (de grijze zone in de inzet geeft het verminderde gezichtsveld). Krediet:arXiv:1812.11394 [cond-mat.soft]

Een team van onderzoekers van de Université de Lyon en het Centre National de la Recherche Scientifique heeft een kwalitatief model ontwikkeld om microscopische "sprongen" te beschrijven die optreden wanneer plakband van een rol wordt afgewikkeld. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun studie van het proces met behulp van hogesnelheidscamera's en wat ze hebben gevonden.

Het extraheren van een stuk ducttape van een rol gaat zelden soepel. Eerst, je moet je nagels eronder krijgen, dan moet je omhoog en terug trekken terwijl je het probeert uit te rollen. Maar dit afwikkelen gaat altijd met horten en stoten, in plaats van als een soepel verwijderingsproces, waardoor het moeilijk is om de gewenste lengte te verkrijgen. Terug in 2010, een groep wetenschappers filmde het proces met een hogesnelheidscamera in de hoop beter te begrijpen wat er gebeurt. Ze ontdekten dat de langere macroscopische sprongen eigenlijk een reeks veel kleinere sprongen waren. Ook, de lijn gevormd op de kruising van de afgewikkelde tape en de tape die nog aan de rol zat, was niet recht.

anno 2015, een ander team bestudeerde het proces met dezelfde technologie:hogesnelheidscamera's. Maar deze keer, ze plakten een laag tape op een plat oppervlak en brachten er vervolgens een andere op aan voordat ze het losmaakten. Dit verwijderde het rondheidsgedeelte van het proces. Ze ontdekten dat de afpelcycli werden bepaald door energie die werd vastgehouden in elastische vervormingen die zich opstapelden en herhaaldelijk loslieten terwijl de tape werd afgepeld.

In deze laatste poging, de onderzoekers gebruikten plakband in plaats van ducttape. Ze voegden ook extra lijm toe om de pasvormen en starts meer uitgesproken te maken. Na nauwkeurig onderzoek van het proces, de onderzoekers ontdekten dat de amplitude van de sprongen evenredig was met de kubieke wortel van hun periode. Ze ontdekten ook dat de snelheid van de golf die langs de bandrand liep omgekeerd evenredig was met de stijfheid van de band. Het team gebruikte beide stukjes informatie om een ​​model te maken om het proces te beschrijven - een model dat parameters kon accepteren die verband houden met taperollen om te voorspellen hoe ze zich zouden gedragen bij het afrollen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk