همانطور که خودرو در سرازیری ها به بالا و پایین شتاب می گیرد و یا در سر پیچ ها در حال دور زدن است، جریان هوا از اطراف خودرو خارج شده و باعث اختلال در تعادل خودرو می شود همچنین این جدایی آیرودینامیکی باعث ایجاد نیروی مقاومی میشود که باعث کند شدن سرعت خودرو و در نتیجه ایجاد فشار مضاعف بر روی موتور می گردد. شبیه این پدیده در هواپیماها، کشتی ها، زیردریایی ها و حتی در توپ گلف نیز رخ می دهد

محققان دانشگاهMIT خبر از یک آزمایش تجربی و محاسباتی دادند که می تواند مکانی که این جدایی آیرودینامیکی رخ میدهد را پیش بینی کنند

در واقع محققان توانستند که معمای قرن را در حوزه مکانیک سیالات حل کنند و بفهمند که سیالات چگونه حرکت می کنند.جریان سیالات همه چیز را در دنیا تحت تاثیر قرار می دهد، از حرکت خون در بدن گرفته تا انتقال گرما و جریانات همرفتی. به همین دلیل مهندسان همیشه در پی این قضیه بودند تا بتوانند که به نحوی از جداشدگی سیال جلوگیری کنند تا از زیان آن بکاهند و تاثیر آن را زیاد کنند. که یکی از کارهایی که در این زمینه در المپیک پکن انجام گرفت صیقل دادن مکان های شنا در مسابقات بود

منبع: سایت دانشگاه مهاجر

یکی از روش‌های کشف آلودگی در اعماق دریاچه و اقیانوس‌ها، بررسی و سرشماری از جمعیت موجودات دریایی است و تغییرات نامحسوس در جمعیت ماهیان می‌تواند نشانه‌ای از بروز یک مشکل بزرگتر و لزوم رسیدگی فوری به وضعیت منطقه باشد.

سالانه هزینه زیادی صرف انجام آزمایشات بررسی کیفیت آب دریاها می‌شود و غواصان مجبورند صدها نمونه آب را از مناطق مختلف دریا و اقیانوس جمع‌آوری کنند.

محققان شرکت BMT برای حل این مشکل، روبات ماهی «SHOAL‌» را در اندازه یک ماهی تن - حدود 50 سانتی متر- طراحی کرده‌اند.

حرکات بدن، باله و دم روبات ماهی مشابه یک ماهی طبیعی است و بدن روبات از پوسته زردرنگی ساخته شده است که امکان شناسایی راحت‌تر آن را در دریا فراهم می‌کند. همچنین پوشش‌های رنگی مختلفی برای تطبیق دادن روبات در بین جمعیت ماهیان در نظر گرفته شده است.

حسگرهایی بر روی بدن روبات ماهی تعبیه شده است که امکان شناسایی و کشف نشت مواد شیمیایی در آب را فراهم می‌کند؛ به محض تشخیص آلودگی یا برخورد با یک مورد خاص، پیام هشداری به مرکز کنترل ساحلی ارسال می‌شود.

این روبات ماهی، منطقه‌ای به وسعت یک کیلومتر مربع تا عمق 30 متری آب را تحت پوشش قرار می‌دهد.

میزان صدای تولیدی روبات ماهی بسیار کم است تا زندگی موجودات دریایی را به مخاطره نیندازد. این روبات با باطری کار می‌کند و پس از هر بار شارژ کردن قادر است به مدت هشت ساعت در دریا شنا کند.

پس از اتمام شارژ، روبات از آب گرفته شود؛ اما محققان امیدوارند که در نمونه نهایی روبات قادر باشد بطور خودمختار به ایستگاه شارژ مراجعه کند.

کیسه هوا برای روی آب نگهداشتن روبات، موقعیت‌یاب جهانی (GPS)‌ و تراشه تلفن همراه از جمله امکانات در نظر گرفته شده برای روبات ماهی «SHOAL‌» است.

در حال حاضر نمونه اولیه‌ای از این روبات ماهی با قیمت 34 هزار دلار ساخته شده است و در صورت تولید انبوه، این محصول در نخستین آزمایش در شهر بندری «گیخون» اسپانیا برای سرشماری جمعیت ماهیان مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

دانشمندان دانشگاه سیتی کالج در حال مطالعه ی ابزاری هستند که میتواند با کمک مواد فیزیو الکتریک انرژی حرکتی ناشی از جریان باد را در اجسام به الکتریسیته تبدیل کند.

این ابزار جدید را که تنها یک اینچ طول دارد می توان روی سقف خودرو ها یا بدنه ی هواپیما ها نصب کرد و با استفاده از لرزش های داخلی که به واسطه یجریان باد در اطراف خودرو یا هواپیما به وجود می اید انرژی الکتریکی مورد نیاز وسیله ی نقلیه را فراهم کرد.

انرژی تولید شده می تواند انرژی بخش هایی از داخل خودرو یا هواپیما را از قبیل داشبورد یا صفحه ی کنترل کابین خلبان تامین کند.

گروهی از دانشمندان در موسسه فناوری جورجیا و دانشگاه جورجیا امیدوارند که تحقیقات آنها درباره درک زبان ماکیان بتواند شرایط بهتری برای زندگی ماکیان فراهم کرده، هزینه های پرورش دهندگان را کاهش داده و بهره وری بالاتری را ایجاد کند.

محققان یک سری آزمایشهایی در مرغداریهای صنعتی انجام دادند، آنها کار خود را با ضبط پایه ای از محیطهای پرسروصدای پرندگان آغاز کردند.

در مرحله بعدی با بهره گیری از عواملی که برای مرغها استرس خفیفی ایجاد می کرد صدای آنها را ضبط کردند. درمیان این عوامل استرس زا برای مرغها می توان به افزایش دمای هوا با افزایش سطح آمونیاک مرغداری برای چند ساعت اشاره کرد.

محققان با استفاده از رایانه اقدام به تحلیل کیفیت صداها چون سرعت، حجم و بالا و پایین رفتن صداها کردند تا توانستد تغییرات خاصی را که در نتیجه عوامل استرس زا ایجاد شده را شناسایی کنند.

یکی از چالشهای پیش روی آنها این بود که بتوانند صدای مرغها را درمیان صدای پنکه های صنعتی که برای جا به جا کردن هوا در مرغداری به کار می رود شناسایی کنند. اگرچه آنها از طریق به کار گیری الگوریتمهای پردازش سیگنال در بسیاری از بخشها بر این مشکل فائق آمدند.

اگرچه این تحقیق هنوز تا مرحله تکمیل فاصله دارد، اما این گروه تحقیقات امیدوار است که در نهایت این نتایج بتوانند یک سیستم خودکاری اجرایی شود که یک نرم افراد به طور مرتب صدای مرغداری را تحلیل کند تا اگر نرم افزار تغییر در صدای مرغها گزارش داد مشکل مرغها شناسایی شده و سیتم کنترل وارد عمل شود و وضعیت را اصلاح کند.

برای مثال اگر نرم افزار اعلام کرد که صدای مرغها در اثر گرما تغییر کرده سیستم کنترل مرغداری به طور خودکار دمای هوای مرغداری را کاهش دهد.

درحال حاضر نیز سیستمهای کنترل خودکار درمرغداری ها استفاده می شود اما عملکرد آنها ارتباطی به دریافت بازخورد از مرغهای مرغداری ندارد.

اگر این تحقیقات موفقیت آمیز باشد در نتیجه مرغهای شادتری پرورش می یابند مرغهایی که بزرگتر می شوند، چالاکتر بوده و نیاز کمتری به درمان و دارو خواهند داشت.

یک شرکت چینی اعلام کرده که به زودی می‌تواند یک ساختمان 6طبقه را در مدت 24ساعت بسازد  و تحویل مشتری دهد! این شرکت ساختمان‌سازی که پروژه‌هایش همه را غافلگیر کرده است برای ساخت ساختمان‌ها از قطعات پیش ساخته استفاده می‌کند.

آخرین پروژه این شرکت، ساختمانی سه طبقه در منطقه هونان است که  ساخت آن در مدت 8روز به پایان رسید.

ژانگ یوآ،مدیرعامل این شرکت اما رؤیاها و طرح‌های بیشتری را در سر دارد. او می‌گوید: این روزها نیاز به ساخت‌ و سازهای سریع و ایمن با حداقل هزینه در همه جای جهان وجود دارد. به گفته ژانگ یو که بنیانگذار این شرکت ساختمان سازی است دیگر در دوره جدید روش‌های زمان‌بر ساختمان‌سازی پاسخگوی نیاز مشتری‌ها نیست.

چند وقت پیش این شرکت در یکی از پروژه‌های مهم خود ساخت هتلی 30طبقه را در 15روز به پایان رساند و نظر همه رسانه‌های جهان را به خود جلب کرد. مدیر عامل این شرکت می‌گوید نیروهایش با تجربه پروژه‌های گذشته حالا می‌توانند ساختمانی 6طبقه را در یک روز به پایان برسانند.

مقام‌های این شرکت همچنین اعلام کرده‌اند که می‌خواهند ساختمانی 220طبقه را که می‌تواند مرتفع‌ترین آسمانخراش جهان باشد را در عرض تنها 4ماه بسازند!

ساختمان‌سازی مثل بازی بچه‌ها

مهندسان این شرکت نحوه کار خود را شبیه ساختمان‌سازی بچه‌ها با اسباب‌بازی‌هایی مانند لِگو می‌دانند. به گفته آنها همه قطعات ساختمان آماده است و کارگرها در محل ساختمان فقط آنها را بر اساس نقشه تعیین شده سر هم می‌کنند. این ساخت و ساز سریع در حالی صورت می‌گیرد که قیمت تمام شده ساختمان هم از انواع سنتی ارزان‌تر تمام می‌شود و ایمنی ساختمان هم توسط مهندسان تضمین شده است.

ژانگ یوآ،با اشاره به زلزله‌هایی که در چین آمده و کشته شدن افراد بسیاری را به خاطر تخریب ساختمان‌ها را به دنبال داشته می‌گوید که مسئله امنیت و مقاوم بودن ساختمان اولویت ویژه‌ای در کار این شرکت دارد.

ارزان؛ مثل چینی‌های دیگر

کارگران این شرکت می‌گویند یاد گرفتن این روش ساختمان‌سازی خیلی ساده است. آنها باید فقط نقشه را بخوانند و بدانند که قطعات را کجا باید به هم پیچ کنند؛ دیگر خبری از گچ،آجر و مصالح سنتی دیگر نیست. این نحوه ساختمان‌سازی با قطعات پیش ساخته هزینه‌ها را هم پایین نگه می‌دارد. رویترز گزارش داده که با روش این شرکت ساخت و ساز در هر متر مربع 635دلار( 4هزار یوآن) نسبت به روش‌های سنتی ارزان‌تر تمام می‌شود.

سرعت ساخت و ساز را هم که کنار بگذارید هزینه ساخت ساختمانی 3طبقه توسط این شرکت 2/8میلیون دلار تمام شده که نسبت به روش‌های سنتی در چین 30درصد ارزان‌تر  است.

علاوه بر این اگر مالک ساختمان بخواهد، این شرکت می‌تواند دوباره اجزای ساختمان را از هم باز کند و آن را در جایی دیگر بنا کند.

ساختمان سه طبقه‌ای که کار ساخت‌اش تازه تمام شده  قرار است به عنوان کافه‌تریا مورد استفاده قرار بگیرد اما احتمالاً خیلی از کشورهای جهان با این روش باید منتظر واردات خانه‌ها و ساختمان‌‌های ارزان چینی باشند!

مشاهدات تجربی و آزمایشات نوری نشان می دهد که وقتی نور از یک محیط بر محیطی متفاوت از اولی می تابد مسیر اولی خودش را دنبال نمی کند:

اگر در کنار استخر آب بیاستید قامت خود را در آب کج می بینید.
اگریک نی را وارد یک لیوان آب بکنید و از بیرون به داخل لیوان نگاه کنید نی را خم شده حس می کنید.
درختان کنار رودخانه در داخل آب تصویر کجی دارند.
غواص های داخل آب باید از شکسته شدن مسیر نور در بین محیط ها با خبر باشند و الا ایستکاه اولیه خود را پیدانمی کنند. و هزاران پدیده دیگر

چرا شکست اتفاق می افتد؟

انتشار نور در محیط ها به کمیات فیزیکی محیط ها وابسته است وقتی نور از محیطی با گذر دهی الکتریکی (e1) و تراوایی مغناطیسی (m1) به محیطی با گذر دهی الکتریکی (e2 ) و تراوایی مغناطیسی (m2) گذر می کند با یک کمیات فیزیکی محیطی جدیدی روبرو می شود و سرعت غیر یکسانی در این دو محیط دارد از طرفی تغییرات سرعت هم با کمیات محیط (e,m)در ارتباط هست هم با کمیت اصلی محیط ضریب شکست (n)در ارتباط هست.پس ضریب شکست که از کمیات مهم نوری به حساب می آید از محیطی به محیط دیگر تعییر می کند بنابراین سرعت و مسیر پرتو نیز تغییر خواهد کرد.

محاسبه الکترومغناطیسی ضریب شکست

در حالت کلی از دید الکترو مغناطیس ( طیف الکترومغناطیسی ) ضریب شکست عبارتست از نسبت سرعت نور در خلا به سرعت نور در آن محیط بنابراین دراین رابطه (n=C/V ) ضریب شکست(n) و با حاصلضرب تراویایی نسبی مغناطیسی (km) و ضریب دی الکتریک (k)محیط مادی نسبت عکس مجذوری دارد.

اکثر محیط های نوری شفاف هستند. برای محیط های شفاف نوری ، خاصیت مغناطیسی چندان مطرح نیست در این صورت ضریب شکست با جذر ضریب دی الکتریک داده می شود.(n=\sqrt2{k})

چون میزان قطبش محیط های مادی متفاوت است و ضریب دی الکتریک با قطبش درارتباط است بنابراین ضریب شکست محیط ها از خواص الکتریکی بیشتر تأثیر می پذیرد. در اکثر گازها این مقدار ثابت است در اجسام غیر قطبی نیز جواب ها دقیق هستند امّا در موادی با مولکولهای قطبی مثلا آب و الکل و... این بستگی رادیکالی عوض می شود و آنهم به خاطر بالا بودن قطبش پذیری این اجسام است.

وابستگی فرکانسی ضریب شکست

ضریب شکست به فرکانس تابش وابسته است و این ویژگی برای همه محیط های نوری شفاف صادق است تغییر ضریب شکست در محیط مادی با فرکانس را پاشندگی ماده گویند. در چنین موادی دو حالت ممکن است اتفاق بیافتد اگر وابستگی از درجه اول طول موج باشد جذب نور نداریم. مانند پاشندگی شیشه در منشور ها که سبب تجزیه نور به رنگ های مختلف می شود. اگر مرتبه وابستگی بالاتر باشد مواد علاوه از پاشندگی جاذب نور نیز خواهند بود. این پاشندگی هست که سبب انحراف مسیر پرتو ها در گذر از محیط های مختلف می گردد چون میزان پاشندگی برای محیط های،مختلف متفاوت است.

این وابستگی گاهی مفید و گاهی زیانبار است مثلا در عدسی ها ابیراهی ها را سبب می شود و وضوح، دقت و کیفیت تصویر را کاهش می دهد و در منشور سبب تجزیه نور یک منبع به خطوط طیفی سازنده نورش می کند. در حالت کلی برای تشریح پاشندگی بایستی حرکت واقعی الکترونها( حرکات کاتوره ای یا ]براونی] » را در اثر ««بر هم کنش آنها با نور در محیطی که نور بر آن محیط می تابد و در آْن منتشر بررسی نمود.

در محاسبه میزان پاشندگی برای یک ماده ضرایب شکست فرانهوفر (ضرایب شکست در طول موج های فرانهوفر) لازم می شود. و نیز برای برخی سیستم ها دو نوع ضریب شکست داریم که در مبحث کریستالهای دو شکستی تشریح خواهیم کرد. از روی ضریب شکست مواد کاتالوگ‌هایی ساخته اند تا مواد را به راحتی بتوان در دستگاه های نوری مورد استفاده قرار داد. به عنوان نمونه ضریب شکست چند ماده را در زیر می آوریم.


منبع: رشد