아침 시리얼이 물리학의 세계를 4번이나 침범했습니다.

Jun 14, 2023

물리학은 종종 "우주는 얼마나 큰가?"와 같은 질문에 대답하는 데 사용됩니다. 그리고 "그 친구들을 어떻게 날려버릴 수 있지?"라는 질문은 때때로 목표를 조금 더 낮게 설정합니다. 조금 더 일찍. 조금 더 맛있습니다.

네, 물리학자들도 우리만큼 하루 중 가장 중요한 식사를 즐기는 것 같습니다. 살아있는 가장 영리한 사상가들의 놀라운 두뇌력은 호랑이 토니가 가장 좋아하는 음식의 복잡성을 알아내는 데 전념하고 있습니다. 그리고 Froot Loops가 보여주는 현상 중 일부는 전 세계에도 적용될 수 있습니다.

그르르르르르르르르르르르르르!

위치 미분은 가능한 한 정확한 움직임 설명을 가능하게 하는 물리학 내의 복잡한 일련의 측정 항목입니다. A에서 B로의 객체 이동을 설명하는 경우 "그것이 거기에 있었고" 훨씬 더 멀리 복제 및 분석 가능한 방식으로 설명합니다. 이제 여기까지 왔고 약 5초 정도 걸렸습니다." 처음 세 가지는 속도, 가속도 및 저크(즉, 순간이 얼마나 부드러운지 여부)입니다. 아침 식사가 시작되는 것은 네 번째, 다섯 번째, 여섯 번째입니다. 이를 스냅, 크래클 및 팝이라고 합니다. 엄밀히 말하면 "시간에 따른 위치 벡터의 파생물"인 이러한 측정은 단순히 웃기려고 노력하는 누군가에게 그 이름이 붙여졌습니다. "Snap"은 이름으로서 완전히 의미가 있었고 두 개의 파생어에도 이름 지정이 필요했으며 그 의성어 노움 3인방은 1933년부터 실링 시리얼을 사용해 왔습니다. 그들은 현재 인류 집단 정신의 일부입니다. 우리는 아침 식사를 정말 좋아해요.

Cheerios가 몇 개 남지 않은 그릇에 어떻게 그룹화되는 경향이 있는지 아십니까? 물리학자들은 이를 발견하고 이를 "Cheerios 효과"라고 ​​명명하고 유체 역학 분야 내에서 잠재적인 파급 효과를 조사했습니다. 브라운 대학에서 나온 2019년 논문에서는 다음과 같이 설명했습니다. "치리오스 효과는 중력과 표면 장력의 상호 작용에서 발생합니다. 즉, 액체 표면의 분자가 서로 달라붙어 표면에 얇은 필름을 형성하는 경향입니다. 작은 Cheerio와 같은 물체는 우유의 표면 장력을 깨뜨릴 만큼 무겁지 않기 때문에 떠 있습니다. 그러나 무게 때문에 표면 필름에 작은 움푹 들어간 부분이 생깁니다. Cheerio의 움푹 들어간 곳이 다른 움푹 들어간 곳과 너무 가까워지면 서로 떨어지게 됩니다. , 찌그러진 부분이 합쳐져 결국 우유 표면에 클러스터가 형성됩니다."

한편, 런던 퀸 메리 대학의 과학자들은 클러스터링을 방지하고 물 속의 물체가 퍼지도록 효과를 반전시켰습니다. 메니스커스 역학 및 액체 나노기술과 같은 분야에 편리하게 응용할 수 있는 것으로 생각됩니다.

우리 모두 그런 경험이 있습니다. 새 시리얼 상자에서 내부 봉지를 꺼내 열면 건포도(건강한 경우)나 마시멜로(건강하지 않은 경우)가 맨 위에 있습니다. 맥주 한 잔에 머리를 얹었지만 더 화를 냈습니다. 90% 건포도 한 그릇을 먹고 다음 2주 동안 싱거운 밀기울을 먹고 싶지는 않을 것입니다. 공장에서는 당연히 섞여 있는데 왜 다 분리되어 있는 걸까요?

Scientific Reports의 2021년 논문 "시간 분해 3D 이미징으로 캡처한 불규칙한 입상 물질의 크기 분리"라는 제목은 혼합 견과류 봉지에 컴퓨터 보조 X선 단층 촬영을 적용하여 브라질 견과류가 항상 맨 위에 나타나는 이유에 대한 문제를 해결했습니다. — 일명 건포도 및 마시멜로와 동일한 현상 — 견과류/건포도 등은 수직 방향일 때만 위로 이동한다는 것을 발견했습니다. 그러나 이 지식의 사용은 아침 식사와 간식에만 국한되지 않습니다. 그러나 수석 저자는 기자들에게 다음과 같이 말했습니다. "이를 통해 산업 장비를 더 잘 설계하여 크기 분리를 최소화하여 보다 균일한 혼합물을 얻을 수 있습니다. 이는 많은 산업에서 매우 중요합니다. 예를 들어 약용 정제뿐만 아니라 식품 가공, 광업 및 건설 분야에서도 활성 성분의 균일한 분포를 보장합니다."

즉, 행운의 참(Lucky Charms)이라는 큰 그릇에서 수집한 과학으로 연마한 약을 통해 언젠가 당신의 생명을 구할 수도 있다는 것입니다.

물리학자들이 아침 식사보다 더 좋아하는 것이 있다면 무슨 일이 일어나는지 지켜보는 것입니다. 샌디에고와 시드니의 한 팀은 라이스 크리스피를 압축실에 넣어 시리얼 상자가 엄청난 압력에 어떻게 반응하는지 기록했습니다. 그들은 곡물이 변형되는 방식(공격적인 단어가 아닌 과학 단어)에서 누구의 예상보다 훨씬 더 복잡한 것을 보았습니다. 세 가지 다른 유형의 속도 의존 변형과 전파되는 압축 밴드가 과립 물질에서 처음으로 시각적으로 기록되었습니다. 아침 식사가 아닌 상황에서 생명을 구하는 용도로 사용될 수 있습니다. "바삭한 물질"에 대한 연구는 아직 초기 단계이지만 시리얼과 눈사태(깨지기 쉽고 다공성이고 거대한 눈사태) 사이의 상대적 유사성을 고려할 때 ' 숫자), 이는 눈사태 후 눈더미 안정성에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.