پژوهشگران دانشگاه Duke آمریکا، روشی را ابداع کرده اند که با استفاده از آن قادرند اثر ضربه را بر خاک و سنگ مصنوعی شبیه سازی و مراحل فرآیند برخورد در زیرزمین را با جزییات کامل و سرعت بسیار کم، به خوبی مشاهده کنند.
در گزارش آن ها که قرار است طی این هفته در نشریه “Physical Review Letters” به چاپ برسد، بر قدرتمندتر شدن خاک و سنگ در اثر فشرده شدن بر اثر ضربه تأکید شده است.
این یافته ها علت اصلی عدم موفقیت موشک های نفوذی عمیق در نفوذ با سرعت های بالاتر را توضیح میدهند. به طور کلی هر پرتابه ای که با سرعت بالاتر به زمین برخورد کند، کمتر موفق به نفوذ عمیق به درون زمین می شود.
این پژوهش که توسط آژانس کاهش تهدیدات نظامی آمریکا حمایت مالی می شود، برای دست یابی به درک بهتر از مکانیسم های نفوذ عمیق برای دستیابی به هدف های زیر زمینی نظیر ذراد خانه های نظامی زیر سطحی و اماکن نظامی مشابه طراحی شده است.
برای انجام این آزمایش، پژوهشگران یک پرتابه فلزی با سر گرد شده را از ارتفاع ۷فوتی (۲۱۳ سانتی متری) روی سطح آزمایش رها می کنند. با انجام این عمل انرژی سنتیک حاصل از برخورد از پرتابه به زیر سطح رسیده و آن ها را از قسمت انتهایی در هم فرو می برد و به این ترتیب انرژی حاصل از پرتابه در زیر سطح جذب می شود.
برای داشتن تصویری از حرکت انرژی از محل پرتاب تا محل فشرده شدن، پژوهشگران از سطحی استفاده کردند که از پلاستیک شفاف ساخته شده و قادر به انتقال نور به صورت های متفاوت در زمان فشرده شدن است. با استفاده از فیلترهای پلاریزه، نواحی که متحمل بیشترین میزان فشار شدند، زنجیره های به هم پیوسته ای از نور (زنجیرهای نیرو) به نمایش گذاشتند که این زنجیره های نوری پس از انتقال یک بخش به بخش دیگر، حرکت پیچ در پیچ همانند پخش نور در آسمان را به نمایش گذاشتند.
پرتابه فلزی با سرعتی حدود شش متر بر ثانیه روی سطح مورد نظر پرتاب شده است. استفاده از سطوح با درجه سختی متفاوت به پژوهشگران این امکان را می دهد که امواج حرکتی با سرعت های متفاوتی از ۶۷ تا ۶۷۰ مایل بر ساعت ( ۱۰۷٫۸۲۶ تا ۱۰۷۸٫۲۶ کیلومتر در ساعت) را آزمایش کنند.
ضربات به قدری سریع هستند که با چشم غیر مسلح دیده نشوند، برای این منظور پژوهشگران از یک دوربین با سرعت ۴۰ هزار فریم در ثانیه بهره برده اند. در بررسی حرکت آهسته مشخص شد شبکه زنجیره ای نیرو بسته به سرعت برخورد پرتابه، انواع مختلفی دارد. پرفسور Robert Behringer استاد فیزیک دانشگاه دوک آمریکا و از دست اندرکاران این پژوهش، انتقال مقادیر نیرو در شبکه ای از اجزای پراکنده را خاطر نشان ساخت. این در حالی است که در سرعت های بالاتر زنجیره های انتقال نیرو گسترش بیشتری می یابند و همین امر باعث انحراف انرژی برخورد از محل ضربه (سریع تر از مقادیر پیش بینی شده با مدل های قبلی) می گردد. با فشرده شدن بیشتر، پیوندهای محکمتر و جدیدتری بین اجزای سنگ صورت می گیرد که همین امر باعث قدرتمندتر شدن و مستحکم تر شدن آن ها در هنگام برخورد پرتابه می شود.
Abram Clark پژوهشگر پسادکتری دانشگاه Yale در رشته مهندسی مکانیک در این باره می گوید: “تصور کنید که در حال عبور از بین ازدحام جمعیت هستید. اگر بخواهید با هُل دادن و کنار زدن مردم، راه خود را باز کنید و تصادفا سرعت عبور شما از سرعت آرایشِ دوباره یافتنِ آن جمعیت بیشتر باشد، در انتهای مسیر شما هم فشار زیادی به آن مردم عصبانی و هم به خودتان وارد آورده اید.”
http://kooy.ir
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.