Prečo Igloos pracuje: Catenoids, Crystal Structures, a 61-stupňový bod tavenia

$config[ads_kvadrat] not found

Collapsing Catenoids: Soap Bubbles and Surface Area Minimization

Collapsing Catenoids: Soap Bubbles and Surface Area Minimization
Anonim

Každý žiak základnej školy vám môže povedať, že iglú je domček v tvare lopatky z kompaktného snehu a ľadu od kmeňov Inuitov. Čo by mohli byť menej schopní opísať, prečo igloos funguje tak dobre ako kompaktné, izolované prístrešky. Opýtajte sa toho chlapca a pravdepodobne pôjdete hrať PS4 alebo sa zaregistrujte na Obamacare, alebo čokoľvek iné. To je pochopiteľné, pretože sily, ktoré tu hrajú, nie sú len teplo a zima. Je to zložitejšie.

Sneh - ako jeho tekutý predchodca, voda - vykazuje niektoré úžasné vlastnosti. Jednou z týchto vlastností je, že sneh funguje ako neuveriteľný izolátor. To je dôvod, prečo toľko zvierat, ako sú medvede, medvedíky a skunky, považuje za užitočné použiť sneh na vybudovanie prístreškov, do ktorých sa plazia.

Hoci je doslova zmrazené, veľké percento - 90 až 95 percent - snehu je len vzduch zachytený v malých ľadových kryštáloch. Tento vzduch nebeží veľmi dobre, takže teplo zostáva celkom dobre uviaznuté v kompaktnom, väčšinou uzavretom priestore. A čo iglu? Čo robí iglú tak sakramentsky dobré na poskytovanie útulkov Homo sapiens ?

Tradičné Inuit igloos fungujú kvôli ich štruktúram. Sú to katenoidy, čo znamená, že sú dokonale optimalizované na uľahčenie štrukturálneho napätia. To je dôležité, pretože sneh, ako mnohí z nás vedia, nie je vždy super stabilným stavebným materiálom. Aj v kompaktnom stave sa sneh v priebehu času mení, keď teploty stúpajú a klesajú. Potrebujete niečo, čo by sa neskrývalo, keď stresory tlačia na konštrukciu, a katenoid zaisťuje, že tieto tlaky sú stlačené smerom ku stenám kupoly a nie cez stred stropu.

V ideálnom prípade je celá stena iglu postavená s jednotnou hrúbkou a hustotou. Najlepší druh snehu, ktorý sa má použiť, bol pravdepodobne vyfúknutý dostatočným vetrom, aby bol kompaktný a pevný. Predstavte si rozdiel medzi čerstvo padlým snehom a snehom, ktorý je niekoľko dní starý - prvý je jemný prášok, zatiaľ čo druhý je jemnejší a môže byť zabalený do rôznych tvarov a blokov. Iglu, ktorý je postavený na správnej ceste je zvyčajne zložený z jednotlivých blokov naskladaných na seba v špirále nahor. Mali by zostať vzpriamené a oprieť sa o seba bez ďalších podporných štruktúr. Ak sa môžete postaviť na strechu bez stropu, postavili ste dobré iglu.

Mnohé iglu majú tiež vstup do tunela, ktorý znižuje tepelné straty a zabraňuje tomu, aby sa vietor dostal dovnútra.

Najlepšie zo všetkého je igloos teplý, Hoci priemerné teploty v exteriéri môžu byť o niekoľko desiatok stupňov pod bodom mrazu, interiér iglu sa môže zohrievať iba telesným teplom a poskytuje vnútornú klímu v rozsahu od 19 stupňov Fahrenheita až po 61 stupňov Celzia.

Je to preto, že horúci vzduch stúpa, kým sa studený vzduch klesá. Kľúčom pre akékoľvek iglu je vytvoriť ponor do vnútra, ktorý umožňuje prebytočný studený vzduch klesať a pohybovať sa smerom k izolovanej časti pripojenej k vchodu, zatiaľ čo zvyšok interiéru zostáva vyvýšený a je obklopený teplejším vzduchom - najmä priestor na spanie.

Vivere in #igloo #life #monuntain #ice #winter #sky #life #nature

Foto zaslané Agenzia ANSA (@agenzia_ansa) dňa

Najpozoruhodnejšia vec o iglú môže byť, ako ľahko sú príliš stavať. S dostatočným snehom a dobrým pocitom katódovej štruktúry trvá celý proces len menej hodín. Vďaka tomu je DIY prístup tak mierny praktickejší ako platenie $ 200 za noc, aby ste zostali v niečí stavbe snehu Airbnb.

$config[ads_kvadrat] not found