Kiinnitä 3D-tulostetut kenkäsi ja juokse nopeammin vähentäen matkustajalentokoneiden aiheuttamaa melua – Physics World

Kiinnitä 3D-tulostetut kenkäsi ja juokse nopeammin vähentäen matkustajalentokoneiden aiheuttamaa melua – Physics World

Lähdesolmu: 3084747


Mekaaninen malli ihmisen jalasta juoksukengässä.
Laboratoriossa: tutkijat mittaavat välipohjamallien jäykkyyttä Instron-koneella jäljittelemään askeleita.
Luvassa: Melanie Gonick, MIT

Uuden vuoden aikana juoksemisen aloittaneet tietävät, että uusien kenkien ostaminen voi olla pelottava kokemus. Oikeat juoksukengät voivat vähentää arvokkaita sekunteja henkilökohtaisesta ennätyksestäsi, mutta niin monien vaihtoehtojen ansiosta on helppo pelästyttää ennen kuin olet ottanut yhden askeleen.

Mutta nyt Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat ovat kehittäneet mallin, joka voi ennustaa tehokkaimman kengän yksilölle hänen kävelynsä perusteella.

Juoksukenkien pohjassa on vaihteleva määrä jäykkyyttä ja joustavuutta pehmentämään niveliä ja varastoimaan energiaa. Mutta koska jokainen juoksee eri tavalla, kenkä, joka sopii yhdelle urheilijalle, ei ole yhtä tehokas toiselle.

Tutkijat johdolla Anette Hosoi, rakensi juoksijajalan mekaanisen mallin, jossa huomioidaan niiden pituus, paino ja jalkojen pituus sekä eri kengänpohjien mekaaniset ominaisuudet. He käyttivät tätä löytääkseen kengän, joka optimoi jokaisen juoksijan tehokkuuden.

Tutkijat toivovat, että jonain päivänä asiakkaat voivat tulostaa henkilökohtaisen kengän 3D-tulostuksen, joka perustuu videoon heidän juoksukävelystään. Tämä olisi tervetullut uutinen juoksijoille; kyky saada optimoitu suorituskyky kokeilematta kymmeniä tyylejä jättäisi heille runsaasti aikaa harjoitella seuraavaa kilpailuaan varten.

Tutkimus julkaistiin Journal of Biomechanical Engineering

Ärsyttäviä lentokoneita

Fysiikan maailma tuottaa kaksi podcastia ja suuri osa äänityksistä tehdään North Bristolissa – kotitoimistossani ja Andrew Glesterin luona. Kosminen aita. Valitettavasti olemme lähestymässä Bristolin lentokentälle, ja Irlannin lentokoneet lentävät päämme yli ennen kuin käännymme Bathin yli lähestyäkseen lentokenttää idästä. Vaikka minulla on kaksinkertaiset ikkunat ja hyvin eristetty parvi ja seinät, satunnainen lentokonemelu pääsee tallenteeseen.

Joten olin erittäin iloinen kuullessani, että Sveitsin liittovaltion materiaalitieteen ja teknologian laboratorioiden (EMPA) tutkijat ovat keksineet tavan arvioida tulevaisuuden matkustajalentokoneiden melua. He keskittyvät blended wing body (BWB) -lentokoneisiin, joiden rungot sulautuvat saumattomasti siipiensä. Tämän pitäisi johtaa pienempään ilmanvastukseen ja pienempään polttoaineenkulutukseen. Lisäksi näiden lentokoneiden moottorit on asennettu rungon yläpuolelle, minkä pitäisi ohjata suuri osa äänestä ylös taivaalle, mikä tekee siitä hiljaisemman maassa.

Mutta kuinka ilmailuinsinöörit voivat varmistaa, että tämä malli miellyttää podcasteja ja muita hiljaisuuden ystäviä? Normaalisti tehdään monimutkaisia ​​tietokonesimulaatioita tietyn suunnittelun äänen arvioimiseksi. Mutta ihmisen käsitys melusta voi olla vaikea ymmärtää. Saadakseen realistisemman käsityksen siitä, miten uusi lentokone nähdään maassa, tiimi altisti todelliset ihmiset simuloidulle lentokonemelulle prosessissa, jota kutsutaan auralisaatioksi.

Tämä tehtiin EMPA:n AuraLabissa, jossa kaiuttimet sijoitettiin huoneeseen luomaan uudelleen lentokoneen nousuun ja laskeutumiseen liittyviä ääniä. Koehenkilöt kuuntelivat tämän päivän lentokoneiden ääniä ja tulevien BWB-lentokoneiden simuloituja ääniä. Kuulijoita pyydettiin arvioimaan, kuinka ärsyttävät äänet olivat asteikolla nollasta kymmeneen. Tutkimus paljasti, että BWB-koneet ovat 10 yksikköä vähemmän ärsyttäviä kuin perinteiset lentokoneet. Tämä on hieno uutinen Bristolin podcastereille.

Sinä pystyt lue lisää täältä.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Fysiikan maailma