กฎหมายการปรับขนาดคืออะไร

กฎหมายการปรับขนาดเป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม มันหมายถึงตัวแปรที่เปลี่ยนแปลงอย่างมากขึ้นอยู่กับขนาด (ขนาด) ที่กำลังพิจารณา ตัวอย่างเช่นหากคุณพยายามสร้างรถขุดขนาด 50 ตันโดยใช้สมมติฐานทางวิศวกรรมเช่นเดียวกับรถขนาด 2 ตันคุณอาจต้องลงเอยด้วยรถที่ไม่ได้วิ่ง คำว่า "มาตราส่วนกฎหมาย" มักปรากฏขึ้นเมื่อพิจารณาการออกแบบสิ่งก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่หรือเล็กผิดปกติดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการคิดอย่างรอบคอบเพื่อขยายหลักการของการสร้างขนาดทั่วไปให้เป็นโครงสร้างที่ผิดปกติ

กฎหมายการปรับขนาดบางอย่างง่าย ตัวอย่างเช่น "สำหรับโครงสร้างสามมิติปริมาณจะเพิ่มขึ้นตามคิวบ์ของมิติเชิงเส้น" นี่หมายความว่าทุก ๆ 10 ครั้งที่เพิ่มขึ้นในมิติเชิงเส้นปริมาตรของตัวสร้างเพิ่มขึ้น 1,000 เท่านี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบเครื่องจักรหรือโครงสร้าง: ถ้าคุณต้องการเพิ่มความจุของอ่างเก็บน้ำเป็นสองเท่า ขนาดเชิงเส้นประมาณสองสามเปอร์เซ็นต์แทนที่จะเป็นสองเท่า เรียบง่าย แต่จริง

กฎหมายการปรับขนาดมีความซับซ้อนมากขึ้น ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดของกฎหมายสเกลถูกพบในพื้นที่ของ microtechnology และนาโนเทคโนโลยีซึ่งวิศวกรต้องจัดการและใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่ผิดปกติที่เกิดจากเครื่องชั่งขนาดเล็ก ใน microfluidics คุณสมบัติผิดปกติเหล่านี้บางอย่าง ได้แก่ การไหลแบบราบเรียบ, แรงตึงผิว, การดูดคลื่นไฟฟ้า, การคลายความร้อนอย่างรวดเร็ว, ประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวและการแพร่กระจาย ตัวอย่างเช่นในห้องของเหลวที่มีขนาดเล็กกว่าประมาณครึ่งมิลลิเมตรการไหลนั้นเป็นแบบราบเรียบซึ่งหมายความว่าสองช่องสัญญาณที่บรรจบกันไม่สามารถผสมผ่านความปั่นป่วนเช่นเดียวกับในระดับมหภาคและต้องผสมผ่านการแพร่กระจาย มีตัวอย่างอื่น ๆ ของกฎหมายการปรับขนาดที่นี่

เมื่อคุณสมบัติบางอย่างถูกเก็บรักษาไว้ไม่ว่าจะมี สเกลหรือไม่ ตัวอย่างรวมถึงสิ่งใดก็ตามที่เกิดขึ้นในเครื่องชั่งทุกขนาดรวมถึงปรากฏการณ์ของหิมะถล่มการสึกหรอและการฉีกขาดในฉนวนไฟฟ้าการซึมผ่านของของเหลวผ่านตัวกลางที่ไม่เป็นระเบียบและการแพร่ของโมเลกุลในสารละลาย เมื่อเราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับฟิสิกส์และกลไกเราค้นพบปรากฏการณ์ที่ไม่แปรเปลี่ยนขนาดใหม่ที่น่าสนใจ โดยทั่วไปคุณสมบัติทางกายภาพส่วนใหญ่แตกต่างกันไปตามขนาด