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Che cosa sono leggi di scala?

  

leggi di scala sono un concetto nel campo della scienza e dell'ingegneria. Si riferisce alle variabili che cambiano drasticamente a seconda della scala (dimensione) di essere presi in considerazione. Ad esempio, se si è tentato di costruire un veicolo a 50 ton di data mining utilizzando le stesse ipotesi di ingegneria come un 2-car tonnellata, si sarebbe probabilmente finire con un veicolo che non è ancora eseguito. Il termine "leggi di scala" appare spesso quando si considera la progettazione di un costrutto che è insolitamente grande o piccolo, in modo che il pensiero è necessario un attento ad estendere i principi tipici di dimensioni costrutti di dimensioni insolitamente costrutti.

Alcune leggi di scala sono semplici. Per esempio, "per una tre-dimensionale costruire, il volume aumenta con il cubo di dimensioni lineari". Questo significa semplicemente che per ogni aumento di 10 volte le dimensioni lineari, il costrutto di volume aumenta di un fattore di 1000. Ciò è significativo per la progettazione di macchine o strutture: se si vuole raddoppiare la capacità di una torre d'acqua, devi solo aumentare le sue dimensioni lineari da qualche decina per cento, piuttosto che il raddoppio di loro. Semplice, ma vero.

Ci sono variazioni più complesse delle leggi di scala. Alcune delle manifestazioni più interessanti delle leggi di scala sono stati trovati in materia di nanotecnologie e microtecnologie, dove gli ingegneri devono affrontare sia con e sfruttare le proprietà straordinarie derivanti da piccole squame. In microfluidica, alcune di queste insolite proprietà includono flusso laminare, tensione superficiale, Electrowetting Display, veloce relax termale, oneri elettrica in superficie, e la diffusione. Ad esempio, nelle camere a liquido, con dimensioni inferiori a circa mezzo millimetro, il flusso è laminare, il che significa che due canali convergenti non è possibile mescolare con la turbolenza, come il macro-scala, e deve invece mix attraverso la diffusione. Ci sono molti altri esempi di leggi di scala qui.

Quando alcune proprietà sono conservati indipendentemente dalla scala, è chiamato invariante scale . Gli esempi includono tutto ciò che si verifica su tutte le scale di grandezza, compreso il fenomeno delle valanghe, usura in isolatori elettrici, dei liquidi di percolazione attraverso i media in disordine, e la diffusione di molecole in soluzione. Come saperne di più su fisica e della meccanica, si scoprono interessanti nuova scala di fenomeni invariante. In generale, la maggior parte delle proprietà fisiche variano con la scala.

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