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发信人: stryker (屎踹可儿), 信区: Picture
标 题: 研究人员为了证明出灭霸打不出响指,发了篇很厉害的论文zz
发信站: 水木社区 (Wed Dec 1 12:56:49 2021), 站内
【美国研究人员为了证明出灭霸打不出响指,发了篇很厉害的论文!专家:或应用到仿生工程系统中[酷]】在漫威电影《复仇者联盟:无限战争》中,灭霸收集到了6块无限宝石,将它们嵌在金属的无限手套中。然后,他打了一个响指,给全宇宙带来了毁灭性的打击。
但……等等[二哈]!现在佐治亚理工学院的一组研究人员告诉我们,金属的无限手套可能恰恰让灭霸打不了这个响指。
一次响指要求不太高、也不太低的摩擦力
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研究发现,一次响指需要中等程度的、不太高也不太低的摩擦力,它会产生目前在人体上观察到的最大的角加速度,甚至比职业棒球投手手臂旋转的加速度还要快。研究结果已于近日发表在《英国皇家学会学报:界面》上。
打响指的过程只需要7毫秒,这比真正的“一眨眼的功夫”还要快20倍多。团队利用高速成像、自动图像处理和动态力传感器等设备,详细分析了各种打响指的动作。
在一个裸指的普通响指动作中,研究人员测量到了7800°/s的最大旋转速度,以及160万°/s的旋转加速度。这一旋转速度的值小于在人类身上观察到的最快旋转运动的测量值,那种最快的旋转运动是职业棒球运动员在投球过程中由手臂产生的。
然而,这种瞬间加速度却是迄今为止测量到的最快的人体角加速度,它几乎是职业棒球投手手臂旋转加速度的三倍。
在实验中,团队还用不同的材料覆盖住手指,探索摩擦的作用,包括用金属的套环来模拟戴着金属手套时打响指的效果。
当受试者的指尖被金属套环覆盖时,最大的旋转速度会急剧下降,这也证实了研究人员的直觉。换句话说,因为金属的无限手套,灭霸不可能打出响指。但令人惊讶的是,用橡胶盖住指尖,增加摩擦力,同样会降低速度和加速度。
团队认为,金属套环带来的速度降低是因为手指之间存在的接触面积的减少。人体皮肤的压缩使系统更具容错性。而减少皮肤的压缩性和摩擦性,会让手指更难产生足够的力,从而打出真正的响指。
同时,研究人员得出结论,摩擦力必须处于一个恰到好处的区间里,摩擦力太小,储存的能量不够,就无法为打响指提供动力,而摩擦力太大则会导致能量耗散,因为手指滑过彼此的时间更长了,储存的能量会浪费变成热量。
或许也能应用到仿生工程
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科学家认为,这项研究是一个很好的例子,说明我们可以通过巧妙的实验和富有洞察力的计算建模来学习各种现象。这个原理或许也能应用到仿生工程系统中。
总之,不用超级英雄,物理学已经拯救了世界[喵喵]!
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