اربط حذائك المطبوع ثلاثي الأبعاد واركض بشكل أسرع، مما يقلل من الضوضاء الصادرة عن طائرات الركاب - عالم الفيزياء

اربط حذائك المطبوع ثلاثي الأبعاد واركض بشكل أسرع، مما يقلل من الضوضاء الصادرة عن طائرات الركاب - عالم الفيزياء

عقدة المصدر: 3084747


نموذج ميكانيكي لقدم الإنسان في حذاء الجري.
في المختبر: قام الباحثون بقياس صلابة تصميمات النعل الأوسط باستخدام آلة Instron لتقليد خطوات القدم.
مجاملة: ميلاني جونيك، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

سيعرف أولئك الذين مارسوا رياضة الجري في العام الجديد أن شراء أحذية جديدة يمكن أن يكون تجربة شاقة. يمكن أن يوفر حذاء الجري المناسب ثوانٍ ثمينة من أفضل ما لديك، ولكن مع وجود العديد من الخيارات، من السهل أن تشعر بالخوف قبل أن تخطو خطوة واحدة.

ولكن الآن قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بتطوير نموذج يمكنه التنبؤ بالحذاء الأكثر كفاءة للفرد بناءً على مشيته.

تم تصميم أحذية الجري بكميات متفاوتة من الصلابة والنابض في النعل، وذلك لحماية المفاصل وتخزين الطاقة. ولكن نظرًا لأن كل شخص يركض بشكل مختلف، فإن الحذاء الذي يناسب رياضيًا واحدًا لن يكون فعالاً بالنسبة لرياضي آخر.

الباحثون بقيادة أنيت هوسويقام ببناء نموذج ميكانيكي لقدم العداء يتضمن طوله ووزنه وطول ساقه، بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية لنعال الأحذية المختلفة. لقد استخدموا هذا للعثور على الحذاء الذي يعمل على تحسين كفاءة كل عداء.

ويأمل الباحثون أن يتمكن العملاء يومًا ما من الحصول على حذاء شخصي مطبوع ثلاثي الأبعاد، استنادًا إلى مقطع فيديو لمشية الركض. ستكون هذه أخبارًا مرحب بها للعدائين. إن القدرة على الحصول على أداء محسّن دون تجربة العشرات من الأساليب ستمنحهم متسعًا من الوقت للتدريب على السباق التالي.

ونشر البحث في مجلة الهندسة الميكانيكية الحيوية

طائرات مزعجة

عالم الفيزياء تنتج اثنين من ملفات البودكاست ويتم إجراء الكثير من التسجيلات في شمال بريستول - في مكتبي المنزلي وفي مكتب أندرو جليستر السقيفة الكونية. لسوء الحظ، نحن نقترب من مطار بريستول، حيث تحلق طائرات من أيرلندا فوق رؤوسنا قبل أن تنقلب فوق باث لتقترب من المطار من الشرق. على الرغم من وجود نوافذ زجاجية مزدوجة ودور علوي وجدران معزولة جيدًا، إلا أن ضجيج الطائرة العرضي يتم تسجيله.

لذلك سررت للغاية عندما علمت أن الباحثين في المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد (EMPA) قد توصلوا إلى طريقة لتقييم ضجيج طائرات الركاب في المستقبل. إنهم يركزون على طائرات ذات أجسام ذات أجنحة ممزوجة (BWB)، والتي تحتوي على جسم يندمج بسلاسة في أجنحتها. وينبغي أن يؤدي ذلك إلى مقاومة أقل للهواء واستهلاك أقل للوقود. علاوة على ذلك، سيتم تركيب محركات هذه الطائرات فوق جسم الطائرة، مما يؤدي إلى تحويل الكثير من الصوت إلى السماء، مما يجعلها أكثر هدوءًا على الأرض.

ولكن كيف يمكن لمهندسي الطيران التأكد من أن هذا التصميم سوف يرضي المذيعين وغيرهم من عشاق الصمت؟ عادة، يتم إجراء عمليات محاكاة حاسوبية معقدة لتقدير الصوت من تصميم معين. لكن الإدراك البشري للضوضاء يمكن أن يكون أمرًا صعب الفهم. للحصول على فهم أكثر واقعية لكيفية رؤية الطائرة الجديدة على الأرض، قام الفريق بإخضاع أشخاص حقيقيين لمحاكاة ضوضاء الطائرة في عملية تسمى التسمع.

تم ذلك في AuraLab التابع لـ EMPA، حيث تم ترتيب مكبرات الصوت في الغرفة لإعادة إنشاء الأصوات المرتبطة بإقلاع وهبوط الطائرات. استمع المشاركون إلى الأصوات التي تصدرها طائرات اليوم وإلى الأصوات المحاكية لطائرات BWB المستقبلية. وطُلب من المستمعين تقييم مدى إزعاج الأصوات على مقياس من صفر إلى 10. وكشفت الدراسة أن طائرات BWB أقل إزعاجًا بمقدار 4.3 وحدة من الطائرات التقليدية. هذه أخبار رائعة لمذيعي البث الصوتي في بريستول.

اطلع على اقرأ المزيد هنا.

الطابع الزمني:

اكثر من عالم الفيزياء