Hãy buộc dây giày in 3D của bạn và chạy nhanh hơn, giảm tiếng ồn từ máy bay chở khách – Thế Giới Vật Lý

Hãy buộc dây giày in 3D của bạn và chạy nhanh hơn, giảm tiếng ồn từ máy bay chở khách – Thế Giới Vật Lý

Dấu thời gian: 26:2024 chiều ngày 12 tháng 26 năm XNUMX
Nút nguồn: 3084747


Mô hình cơ học của bàn chân người trong giày chạy bộ.
Trong phòng thí nghiệm: các nhà nghiên cứu đo độ cứng của thiết kế đế giữa bằng máy Instron để mô phỏng bước chân.
Được phép: Melanie Gonick, MIT

Những ai bắt đầu chạy bộ trong năm mới sẽ biết rằng việc mua giày mới có thể là một trải nghiệm khó khăn. Đôi giày chạy bộ phù hợp có thể giúp bạn tiết kiệm được những giây phút quý giá nhất cho cá nhân bạn, nhưng với quá nhiều lựa chọn, bạn rất dễ cảm thấy sợ hãi trước khi thực hiện một bước nào.

Nhưng giờ đây các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một mô hình có thể dự đoán loại giày hiệu quả nhất cho một cá nhân dựa trên dáng đi của họ.

Giày chạy bộ được thiết kế với độ cứng và độ đàn hồi khác nhau ở đế để đệm các khớp và dự trữ năng lượng. Nhưng vì mỗi người chạy khác nhau nên đôi giày phù hợp với vận động viên này sẽ không hiệu quả đối với vận động viên khác.

Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Anette Hosoi, đã xây dựng một mô hình cơ học của bàn chân người chạy bộ kết hợp chiều cao, cân nặng và chiều dài chân của họ, cũng như các đặc tính cơ học của các đế giày khác nhau. Họ đã sử dụng điều này để tìm ra chiếc giày giúp tối ưu hóa hiệu quả của mỗi người chạy.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng một ngày nào đó, khách hàng sẽ có thể có một chiếc giày được cá nhân hóa được in 3D, dựa trên video về dáng đi của họ. Đây sẽ là tin đáng mừng cho các vận động viên chạy bộ; khả năng đạt được hiệu suất tối ưu mà không cần thử hàng tá phong cách sẽ giúp họ có nhiều thời gian để luyện tập cho cuộc đua tiếp theo.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Kỹ thuật Cơ sinh học

Máy bay khó chịu

Thế giới vật lý sản xuất hai podcast và phần lớn quá trình ghi âm được thực hiện ở North Bristol – tại văn phòng tại nhà của tôi và tại Andrew Glester's Nhà kho vũ trụ. Thật không may, chúng tôi đang tiếp cận Sân bay Bristol, với những chiếc máy bay từ Ireland bay qua đầu chúng tôi trước khi rẽ qua Bath để tiếp cận sân bay từ phía đông. Mặc dù tôi có cửa sổ lắp kính hai lớp, gác xép và tường cách nhiệt tốt nhưng thỉnh thoảng tiếng ồn máy bay vẫn lọt vào bản ghi âm.

Vì vậy, tôi rất vui khi biết rằng các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Vật liệu Liên bang Thụy Sĩ (EMPA) đã tìm ra cách đánh giá tiếng ồn của máy bay chở khách trong tương lai. Họ đang tập trung vào máy bay thân cánh hỗn hợp (BWB), có thân máy bay liền mạch với cánh. Điều này sẽ dẫn đến sức cản không khí ít hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn. Hơn nữa, những chiếc máy bay này sẽ có động cơ được gắn phía trên thân máy bay, điều này sẽ làm chệch hướng phần lớn âm thanh lên bầu trời, khiến nó yên tĩnh hơn trên mặt đất.

Nhưng làm thế nào các kỹ sư hàng không có thể đảm bảo rằng thiết kế này sẽ làm hài lòng những người làm podcast và những người yêu thích sự im lặng? Thông thường, các mô phỏng máy tính phức tạp được thực hiện để ước tính âm thanh từ một thiết kế cụ thể. Nhưng nhận thức của con người về tiếng ồn có thể là một điều khó hiểu. Để hiểu thực tế hơn về cách cảm nhận một chiếc máy bay mới trên mặt đất, nhóm nghiên cứu đã cho người thật tiếp xúc với tiếng ồn máy bay mô phỏng trong một quá trình gọi là âm thanh hóa.

Điều này được thực hiện tại AuraLab của EMPA, nơi các loa được bố trí trong một căn phòng để tái tạo những âm thanh liên quan đến việc máy bay cất cánh và hạ cánh. Các đối tượng được nghe âm thanh do máy bay ngày nay tạo ra và âm thanh mô phỏng của máy bay BWB trong tương lai. Người nghe được yêu cầu đánh giá mức độ khó chịu của âm thanh theo thang điểm từ 10 đến 4.3. Nghiên cứu tiết lộ rằng máy bay BWB ít khó chịu hơn XNUMX đơn vị so với máy bay thông thường. Đó là tin tuyệt vời cho các podcast của Bristol.

Bạn có thể đọc thêm ở đây.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý