Вълнообразно Срещу Прави: Физиката На Къдравата Коса Се Дразнеше

{h1}

Изследователите разработиха първия подробен модел на 3d кичур на къдрава коса.

Създаден е първият подробен модел на 3D кичур на къдрава коса, разработка, която може да бъде предимство за индустрията за филмова и компютърна анимация, твърдят изследователите.

Преди това учените нямаха прост математически начин да опишат движението на къдравата коса, включително начина, по който къдриците скачат, докато се движат наоколо. Като такива, много анимирани герои имаха коса, която беше или твърдо права, или само завъртяна отстрани. Сега изследователите от MIT, в Кеймбридж, Масачузетс, и Université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC), Париж, изневеряват на физиката на къдравата коса.

За да създадат своя модел, учените използвали гъвкави пръчки, за да изследват различна степен на къдрене. [Тайнствената физика на 7 неща от всеки ден]

"Нашата работа не се занимава със сблъсъците на всички косми по главата, което е много важен ефект за аниматорите да контролират прическа", съавторът на изследването Педро Рейс, асистент в катедрата за гражданско и екологично инженерство на MIT, се казва в изявление. "Но тя характеризира всички различни степени на къдрене на косата и описва математически как свойствата на къдрицата се променят по дължината на дъгата на косата."

Първоначално Рейс не възнамеряваше да разбере физиката на косата на косата, но докато разглеждаше извивката на тънките, гъвкави пръчки в лабораторията си, той откри приликите между тези извивки и свойствата, управляващи кичурите къдрава коса, висящи от главата.

Изследователите комбинираха своите лабораторни демонстрации с компютърни симулации, за да идентифицират няколко ключови параметъра на къдрава коса: кривина (като съотношение на кривина и дължина) и тегло (като съотношение на теглото към сковаността). Дайте тези параметри - например, ако са известни кривината, дължината, теглото и сковаността - моделът на изследователите може да предвиди формата на кичур коса, окачен под собственото си тегло.

Рейс и неговите колеги също разгледаха как формата на къдриците се променя при промяна на различни параметри. Ако беше извита само част от жилото, изследователите нарекоха 3D структурата „локализирана спирала“. Ако цялата дължина на кичура беше извита, изследователите я определиха като "глобална спирала".

Къдриците могат да се променят от 2D куки към 3D локални спирали на 3D глобални спирали, докато параметрите се променят, например когато нишките се движат. Освен това, тъй като силата на гравитацията е по-голяма в горната част на кичура коса, отколкото на върха, ако теглото на косата е твърде голямо, за да поддържа естествената си къдрене, къдрата ще стане права или спирална, в зависимост от дължината на кичура и скованост, обясниха изследователите.

Моделът може да помогне на компютърните аниматори да направят къдравата коса да изглежда по-реалистична във филмите.

"Математикът [Леонхард] Ойлер за първи път изведе уравнението за стройно еластично тяло - като кичур коса - през 1744 г.", казва в изявление съавторът на изследването Базиле Аудоли, изследовател от UPMC. "Въпреки че уравненията са добре известни, те нямат изрично решение и в резултат на това е предизвикателство да се свържат тези уравнения с реални форми."

Отвъд къдравата коса, моделът може да се използва за прогнозиране на извивките на тръби, кабели или видовете стоманени тръби, използвани в петролната промишленост, казват изследователите.

"Смятаме, че стоманените тръби са хубави и прави, но обикновено в един момент те се обвиват около нещо", казва водещият автор на изследването Джеймс Милър, научен сътрудник в Schlumberger-Doll Research и бивш аспирант на MIT, изявление. "И при големи размери те са толкова гъвкави, че приличаме на теб и на мен със слаба спагети с юфка."

Подробните констатации бяха публикувани на 13 февруари в списанието Physical Review Letters.

Следете Дениз Чоу в Twitter @denisechow, Следвайте науката на живо @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Не Е Толкова Страшно? Други Неща На „Нещастен“ 13
Не Е Толкова Страшно? Други Неща На „Нещастен“ 13

Публикуването Във Facebook Води До Лов На Вещици, Трагедия В Бразилия
Публикуването Във Facebook Води До Лов На Вещици, Трагедия В Бразилия

Наука Новини


Свиването На Мозъка При Анорексия Е Обратимо
Свиването На Мозъка При Анорексия Е Обратимо

В Снимки: Мумията На Цар Рамзес Iii
В Снимки: Мумията На Цар Рамзес Iii

Гледайте Този Squishy, ​​Преглед На Робот Вземете Жива Златна Рибка
Гледайте Този Squishy, ​​Преглед На Робот Вземете Жива Златна Рибка

Истината За Жълтата Боя №5
Истината За Жълтата Боя №5

10 Години След Урагана Катрина: Подобриха Ли Се Прогнозите За Времето?
10 Години След Урагана Катрина: Подобриха Ли Се Прогнозите За Времето?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com