NIST 研究人員將尖端重力研究與建筑起重機(jī)的更安全操作聯(lián)系起來

一開始，斯蒂芬·施拉明格想做的只是寫下一個(gè)方程，幫助他獲得 G 的更精確值，G 是決定大質(zhì)量物體之間吸引力強(qiáng)度的引力常數(shù)。為了衡量這種吸引力，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 的物理學(xué)家施拉明格和他的同事研究了所謂的扭轉(zhuǎn)擺的運(yùn)動(dòng)——在這種情況下，一組質(zhì)量由一根細(xì)線懸掛，周期性地曲折和解開，而不是周期性地來回?cái)[動(dòng)。

Schlamminger 推導(dǎo)出的方程式為如何最小化或快速抑制導(dǎo)線來回扭曲的量提供了指導(dǎo)。如果數(shù)量較少，則更容易定位和測(cè)量導(dǎo)線的位置，從而可以更準(zhǔn)確地測(cè)量 G. Schlamminger 急于立即公布結(jié)果。但隨后他開始思考：這一發(fā)現(xiàn)只會(huì)讓少數(shù)人感興趣，即那些使用扭擺法測(cè)量 G 的人。

該等式可以應(yīng)用于其他設(shè)備嗎?

事實(shí)證明，他不必跑很遠(yuǎn)就能找到聯(lián)系。

在 2 月 17 日《美國物理學(xué)雜志》在線發(fā)表的一篇文章中，他和他的同事描述了他們的 G 方程與建筑工地起重機(jī)操作員安全快速運(yùn)輸重物所需的操作之間的驚人聯(lián)系。

當(dāng)然，Schlamminger 最初并沒有考慮建筑起重機(jī)。但他記得大約 15 年前他還是一名博士后時(shí)的一次談話，當(dāng)時(shí)他正在西雅圖華盛頓大學(xué)從事一個(gè)類似的測(cè)量 G 的項(xiàng)目。施拉明格的顧問問他是否知道起重機(jī)操作員的詭計(jì)。

操作起重機(jī)不適合膽小的人。將一千磅重的鋼塊擺動(dòng)得太快或太遠(yuǎn)，都會(huì)有人被殺死。但只需兩次精心編排的操作，熟練的起重機(jī)操作員就可以拿起重物并將其完全停止，而不會(huì)發(fā)生任何危險(xiǎn)的擺動(dòng)，準(zhǔn)確地到達(dá)正確的目的地。此外，起重機(jī)的電纜和負(fù)載可以建模為垂直擺，它以類似于扭轉(zhuǎn)擺扭轉(zhuǎn)和解開的方式來回移動(dòng)。鐘擺完成這一運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期所用的時(shí)間稱為周期。

應(yīng)用他為扭轉(zhuǎn)擺推導(dǎo)出的方程式，Schlamminger 發(fā)現(xiàn)他可以預(yù)測(cè)起重機(jī)操作員需要應(yīng)用到小車上的速度變化的強(qiáng)度和時(shí)間，小車是一種沿軌道水平移動(dòng)負(fù)載的輪式機(jī)構(gòu)。

如果起重機(jī)操作員運(yùn)輸靜止的負(fù)載并將其移動(dòng)相對(duì)較短的距離，則方程式建議將負(fù)載停在正確的位置：操作員應(yīng)首先施加與起重機(jī)小車運(yùn)動(dòng)相反的速度，然后準(zhǔn)確施加正好在一個(gè)鐘擺周期之后，在相反方向上的相同速度。

如果操作員最初必須在靜止時(shí)拾取負(fù)載并將其移動(dòng)相對(duì)較大的距離(數(shù)十米)，則該等式提供了不同的指導(dǎo)來解釋起重機(jī)在這種情況下的較大擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)：操作員最初應(yīng)施加一個(gè)力將起重機(jī)小車從靜止加速到一定速度，然后在半個(gè)周期后應(yīng)用小車速度的第二次變化，使該速度加倍。

如果負(fù)載有自己的一些初始擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立于起重機(jī)，事情會(huì)變得更加復(fù)雜。在這種情況下，操作員施加力以控制負(fù)載的兩次時(shí)間不再恰好相隔半個(gè)周期或一個(gè)周期，但該等式仍然提供了適當(dāng)?shù)膭?dòng)作時(shí)間。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場(chǎng)無關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！