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水果陳列架的秘密_雪崩和水果潰塌有何聯系

2024-01-16科學

在采購雜貨時,我們常常面對熟悉的壓力。不,我們不是在談論在感恩節前一周進入沃爾瑪的情景——而是指那些精心構建的水果斜塔。在回家的路上撿幾個蘋果,突然變成了一個充滿緊張和公開的水果版「撣咯咯」遊戲。但別擔心,科學來了幫忙——研究人員已經找出了在水果陳列架上可以取下多少水果,而不至於造成崩塌混亂。

乍一看,研究水果陳列架的崩塌可能不那麽重要,但是摔倒的水果物理現象與更危險的雪崩現象密切相關。盡管水果陳列架的排列比地球或山上的積雪要規律得多,但這是一個確定從結構中移除物體的效果的好起點。

智利三所大學的物理學家們開展了一個電腦模擬實驗,模擬了不同角度疊放了90、372、846、1512和2370個球體。然後透過隨機移除球體直到崩塌的模擬實驗,也幫助他們確定了在什麽角度和尺寸的陳列架下,崩塌會立即發生,完全不會發生,或者如果兩者都不是,需要移除多少模擬水果才會導致崩塌。

研究結果顯示,在任何給定的陳列架中,大約可以移除約10%的水果,然後觸發雪崩。換句話說,如果有一個排列整齊的100個[插入您喜歡的圓形水果名稱],盡量不要成為移除第11個水果的人——除非您願意突然被89個李子擊中。

為了更貼近實際的雪崩或山體滑坡,研究團隊希望未來的研究能夠使用包括不同大小和隨機排列的物體的模擬——就像水果沙拉一樣。在研究的結論中,團隊寫道:「我們想強調考慮日常現象的價值,以啟發了解像雪崩這樣的復雜問題的新途徑。」

盡管造成一個視覺上令人愉悅的蘋果陳列崩潰可能會帶來一種沈重而公開的尷尬,但與完全成型的雪崩相比,這只是一個相當溫和的後果。例如,有記錄以來最快的碎屑雪崩是由致命的聖海連斯火山爆發引發的,速度接近聲速的三分之一。

該研究發表在【物理評論E】上。