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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

订书钉倒塌中的科学(图)  

2012-05-29 14:49:21|  分类: 尖端科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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订书钉倒塌中的科学(图) - 月亮飞船 - 欢迎光临月亮飞船的博客

The Science of Collapsing Staples

by Jon Cartwright     胡德良

 It might strike you as an office experiment devised in boredom: piling up staples and seeing how long it takes for them to collapse. But the researchers behind the investigation are serious, and they think it could help explain how "entangled ensembles" benefit the animal kingdom. The team created a mound of staples by pouring them into a cylinder roughly the size of an espresso mug. After removing the cylinder, they subjected the staples to fast, 30-Hertz vibrations on a device technically known as a shaker and measured how long it took for the mound to collapse. They then repeated the experiment for staples of the same width but different leg sizes. Staples with a length-to-width ratio of about 0.4—that's a bit stubbier than your typical office staple—stayed piled up the longest, the team reports in Physical Review Letters. This ratio appears to balance the number of entanglements—interlocked legs, that is—that staples have with their neighbors with the staple density, both of which make the mounds more stable. The results suggest that the limbs and jaws of species such as the fire ant (Solenopsis, inset), which interlock to create floating bridges and shelters, also exploit optimal length-to-width ratios.  这可能给你的感觉就是在办公室无聊时设计的实验:不断地将订书钉堆起来,看看多长时间才会倒塌。但是进行这项研究的科学家们是认真的,他们认为该研究有助于解释“纠缠整体”如何使动物王国受益。研究小组将订书钉倒进大小大约相当于咖啡缸的圆筒状容器中,堆起一大堆订书钉。把圆筒撤掉后,研究人员在一台设备上给这堆订书钉施加30赫兹的快速震动,然后测量多长时间之后订书钉堆会倒塌。施加震动的这种设备在技术上被称为振动器。然后他们重复这个实验,所使用的钉宽相同但钉腿长度不同。研究人员在《物理评论快报》上报道说,长宽之比为大约0.4的订书钉坚持呈堆积状的时间最长,这种订书钉比办公室通常使用的订书钉稍微矮一点。这个比率好像平衡着纠缠物(也就是互相钩住的腿)的数量,这种情况下订书钉跟相邻钉互钩的数量以及订书钉的密集程度都会使钉堆更加稳定。研究表明:像火蚁(见图中插图)这样的物种,它们的腿部和颌部纠缠在一起可以形成漂浮的桥梁和庇护所,也是利用了最佳长宽比率。

  译自:美国《科学》杂志网站(25 May 2012, 2:15 PM

原著:Jon Cartwright   

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