Eksperimen mengisyaratkan mengapa sarang burung begitu kokoh

Untuk membangun sarangnya, seekor burung tidak akan mencari ranting tua. Entah bagaimana, burung memilih dan memilih bahan yang akan menciptakan sarang yang nyaman dan kokoh.

“Itu benar-benar membingungkan bagi saya,” kata fisikawan Hunter King dari University of Akron di Ohio. Burung tampaknya memiliki pemahaman tentang bagaimana sifat-sifat tongkat individu akan diterjemahkan ke dalam karakteristik sarang. Hubungan itu “adalah sesuatu yang kita tidak tahu hal pertama tentang memprediksi,” kata King.

Sarang burung adalah versi khusus dari bahan granular: zat, seperti pasir, terdiri dari banyak objek yang lebih kecil (SN: 30/4/19). King dan rekannya menggabungkan eksperimen laboratorium dan simulasi komputer untuk lebih memahami keanehan bahan granular seperti sarang, para peneliti melaporkan dalam sebuah penelitian yang muncul di Surat Tinjauan Fisik.

Dalam percobaan, piston berulang kali menekan 460 batang bambu yang tersebar di dalam silinder. Simulasi komputer memungkinkan peneliti menganalisis titik-titik di mana tongkat disentuh, yang merupakan kunci untuk memahami materi, kata tim tersebut.

Semakin besar gaya yang diberikan piston pada tiang, tiang menjadi semakin kaku, yang berarti tiang tersebut menahan deformasi lebih lanjut. Saat piston masuk ke bawah, tongkat meluncur satu sama lain, dan titik kontak di antara mereka diatur ulang. Itu membuat tiang menjadi kaku dengan memungkinkan titik kontak tambahan terbentuk di antara tongkat, yang mencegahnya melentur lebih jauh, simulasi menunjukkan.

Perubahan kekakuan tiang tampak tertinggal dari gerak piston, suatu fenomena yang disebut histeresis. Efek tersebut menyebabkan tiang pancang menjadi lebih kaku pada saat piston didorong ke dalam dibandingkan pada saat material dipantulkan kembali saat piston ditarik. Simulasi menunjukkan bahwa histeresis muncul karena gesekan awal antara tongkat perlu diatasi sebelum titik kontak mulai mengatur ulang.

Di luar sarang burung, penelitian ini dapat diterapkan pada bahan lain yang terbuat dari susunan serat panjang yang tidak teratur, seperti kain kempa. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang kualitas fisik bahan tersebut, para insinyur dapat menggunakannya untuk membuat struktur baru yang dirancang untuk melindungi tidak hanya telur burung, tetapi juga kargo lain yang dianggap berharga oleh manusia.

BACA JUGA :  Kisah asal usul ayam domestik mungkin telah dimulai sekitar 3.500 tahun yang lalu

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *