Kuinka kokeilen kiven pinta-alaa?

Ohittaisin vastaukset, joiden mukaan pinta-ala on määritelty huonosti. Missä tahansa realistisessa tilanteessa sinulla on alaraja sille, kuinka hieno päätöslauselma on mielekäs. Tämä on kuin pedantti, joka sanoo, että vedyllä on huonosti määritelty tilavuus, koska elektroniaaltotoiminnolla ei ole kovaa raja-arvoa. Teknisesti totta, mutta käytännössä ei merkityksellistä.

Suosittelen optista profilometriä, jolla voidaan mitata pinta-ala melko hyvin (yli 400 nm: n pituusskaalalle). Tässä menetelmässä käytetään koherenttia lasersädettä ja interferometriaa materiaalin pinnan topografian kartoittamiseen. Kun topografia on saatu, voit integroida sen pinta-alan saamiseksi.

Tämän menetelmän etuja ovat: ei kosketusnäyttö, rikkomaton, vaihteleva pinta-alan tarkkuus tarpeidesi mukaan, erittäin nopeasti (sekunneista minuutteihin), ei vaadi tarvikkeita sähkön lisäksi.

Haittoja ovat: sinun täytyy kääntää kalliosi saadaksesi kaikki sivut ja ommella ne yhteen, jotta saat täydellisen topografian, instrumentit ovat liian kalliita harrastajille (useita tuhansia dollareita), ei atomiresoluutiota ( mutta tunnelointimikroskopia on siihen parempi).

Näiden instrumenttien optiikka näyttää alla olevalta

Ja se antaa alla olevan kaltaisen topografisen kartan.

kommentit

• Jos kallion sisällä on vähän tunneleita, tämä menetelmä pitäisi jotenkin pystyä skannaamaan tunneleiden sisällä.
• ” ei tarvitse ’ ei vaadi mitään muuta kuin sähköä ”: um. Se vaatii erittäin kalliita ja hienostuneita laitteita. Sähkö on vähiten huolestuttavaa, jos haluat käyttää tätä (erittäin hyvää) ehdotusta.
• @terdon, tavallisten laboratorioanalyysilaitteiden mittakaavassa nämä optiset profilometrit eivät ole kalliita eivätkä hienostuneita (verrattuna esim. , STM, AFM, SEM, FTIR, XRD). Tarkoitin vain sanoa, että se ei vaadi tarvikkeita analysointia varten, tarvitset vain pistorasian. Olen muokannut ’. Vaikka olen täysin samaa mieltä siitä, että se on liian kallista ei-kaupallisille harrastajille.
• @KFGauss, ” Kun olet saanut topografian, voit integroida sen saadaksesi pinta-ala. ” – EI TOSI. En ole varma, miten ehdotat integrointia, mutta jos se on 3D-verkon kautta, kuten jotkut muut täällä olevat ihmiset, se voi verkosta riippuen tuottaa mielivaltaisen suuren tuloksen, rajalla rajattomuuden, vaikka muoto olisi täysin sileä ja kupera. Vaikka jatkat pisteiden lisäämistä verkkoon ja kutistat kolmioita, se EI OLE tuloksen lähentymistä todelliseen pinta-alaan !!!
• @Kostas, et selvästikään ole ’ en lukenut vastaukseni ensimmäistä kappaletta. Tosielämän materiaalien kohtelu fraktaaleina on virheellistä ja liian pedanttista.

Ongelmana on, että lisääntyessäsi mittaustarkkuus, joten se lisää tulosta.Mielekkään kokeen tuloksen tulisi lähentyä tarkkuuden kasvua, ei.

Tämä on 3D-analogia rantaviivan paradoksista : kallion pinta on fraktaalimainen, aivan kuten maiden rannikot:

Tulos kertoo enemmän mittaustarkkuudesta kuin todellisesta pinta-alasta.

Ilmeisesti jos kivi ei ole kovin fraktaalimainen (kuten se on pallo tai veistos), tulos yhtenee, mutta tämä ei ole käytännön kivien yleinen tapaus.

Kommentit

• Kommentteja ei käytetä laajempaan keskusteluun; tämä keskustelu on siirretty chatiin .
• Tämä

Tapa, jolla tekisin sen, on ensin upottaa kallio ohennettuihin kynsilakkoihin. Anna sen kuivua ja upota sitten kivi kuumaan nestevahaan. Anna vahan jäähtyä. Kuori vaha kalliolta ja mittaa vahakerroksen paksuus. Sulata irrotettu vaha ja mittaa sen tilavuus. Jaa tilavuus paksuudella, niin sinulla on pinta-ala.

Kommentit

• oletetaan olevan sama paksuus. Arvostan sormen kynsilakkaa, jotta vaha ei imeydy m, mutta mielestäni se ei kuori. Entä sama logiikka karamellin kanssa? Anna sen kiinteytyä, katkaise se sitten ja painaa se.
• Todennäköisesti oikea tapa on punnita itsesi, sitten syödä karamelli ja punnita itsesi uudelleen. Mutta olisi välttämätöntä tietää karamellin tiheys.
• Tämä antaisi pinta-alalle alarajan samalla tavalla kuin saataisiin alempi raja Englannin pituudelle ’ rantaviivaa käyttämällä yhden sivun Englannin karttaa.
• Se on totta. ” todellinen ” pinta on (suunnilleen) fraktaali, ja kiteen jyvän pinta-alan järjestyksessä kerrottuna jyvien lukumäärä kalliossa. Olen kuitenkin ’ arvannut, että OP etsii pinta-alaa, jolla ” karamellimenetelmä ” mittaa.
• -1 minulta. Tämä tulee olemaan todella epätarkka, koska vaha vetää hyvin epätasaiseen paksuuteen painovoiman avulla.

1. Kääri kivi todella tiukasti alumiinifolioon. (Tietysti se rypistyy; paina rypyt tiukasti alas.)
2. Nokita koko juttu kynttilällä, juuri niin paljon, että se on täysin musta.
3. Avaa folio varovasti.
4. Valokuvaa litistetty kalvo yhdessä vertailun mittakaavan neliön kanssa. Varmista, että kalvoa vastapäätä on vaalea tausta (esim. valkoinen katto), jotta se näkyy kirkkaana valokuvassa, jossa ei ole nokea.
5. Mittaa noken pinta-ala kuvankäsittelyohjelmiston avulla.Tämä voidaan tehdä ensin käyttämällä perspektiivin korjaustyökalua, merkitsemällä vertailuneliön koko, sitten rajaamalla asianmukainen alue ja näyttämällä kirkkausarvojen histogrammi.

Noken sijasta voit käyttää myös spraymaalia, mutta se todennäköisesti leviää ryppyihin enemmän.Tai voit kääriä paperiin alumiinin sijaan ja käyttää kynää, mutta se tahriintuu ja sitä on vaikeampi nähdä valokuvassa.

En usko, että tämä menetelmä saa 1/100 tarkkuutta, mutta se antaa vähintään kohtuullisen arvion eikä vaadi erikoislaitteita.

Tehtävä ei ole määritelty hyvin. Jos sisällytät halkeamia? Jos kyllä, näet pienempiä ja hienompia halkeamia, jotka lisäävät pintaa, ja lopulta olet ”atomitasolla” ja sinun on vaikea edes määritellä, mikä kallion osa ja mikä ei ole ” t. Jos et sisällä halkeamia: Mikä on sääntösi erottaa pelkkä epätasaisuus halkeamasta?

Kommentit

• Tämä on hyödyllistä oivallusta, mutta se ei vastaa kysymykseen suoraan.
• @CarterPape ” Tehtävä ei ole ’ t hyvin – määritelty. ”
• Suunnittelun näkökulmasta tehtävä on määritelty hyvin. Matemaattisesta näkökulmasta se ei ole. Koska tämä on fysiikan verkkosivusto, mihin ammatteihin meidän pitäisi siirtyä?
• @dotancohen Jos se on fyysisesti hyvin määritelty, sisällytätkö pölyhiukkasten pinnan pinnalle? Et yleensä halua, mutta milloin hiukkanen on osa kalliota? Katkaisu tulee olemaan jossain seuraavilla alueilla: Gravitaatio-kiinnitys (putoaa irti kalliosta käännettäessä), tarttuvuus, veden aiheuttama tartunta, jonkin muun aineen (rasva, hartsi, jos se ’

Vaikea. Adsorboi jotakin kemikaalia, lämmitä sitä, mittaa haihtuvan määrän?

Katson kirjallisuutta, aloitan ehkä haulla ”pinnan kokeellinen määritys” geologisissa yhteyksissä.

Muokkaa: molekyylikoettimen pitäisi antaa jotain lähellä maksimiarvoa. Pituusskaalalla on loppu käsiteltäessä todellisia materiaaleja, kallio ei ole matemaattinen fraktaali. Kun on päästetty sopiva molekyyli ja pumpattu ne ulos, lämpöstimuloitu desorptio mittaa absorboivan alueen.

Kommentit

• BET-tekniikkaa käytetään tyypillisesti , mutta se on molekyylitekniikka, joka määrittää pinta-alan kaikkien mikroskooppisten nurkkien kanssa. Se on PALJON suurempi kuin (puoli) huokoisen kalliopinnan bruttopinta-ala.
• Haastattelin pienessä instrumentointiyrityksessä, jossa tämä tekniikka on päätuotevalikoiman perusta. Joillakin materiaaleilla he käyttävät koettimena lämpötilasta riippuvaa tyhjennystä tyhjiössä.
• @BenCrowell ymmärrän sen, mutta molekyylikoettimen pitäisi antaa jotain lähellä maksimiarvoa. Pituusskaalalla on loppu, kun käsitellään todellisia materiaaleja, kivi ei ole matemaattinen fraktaali.
• Ehdotan, että muokkaat vastaustasi sanomaan niin. Enkä ’ ole oikeastaan varma siitä, että on olemassa jokin maksimiarvo, joka voidaan mielekkäästi tulkita alueeksi. Oletetaan, että levität heliumia hiekkakiveksi. Aren ’ t sitten todella mittaat hiekkakiven vapaan tilavuuden, ei sen pinta-alaa?
• @Ben Nämä mittaukset tehdään yleensä syystä. Ongelmana ei ole määritellä kysymyksen epistemologiaa. Sen on sovitettava mittauksen merkitykset sovellukseen tarvittavaan. Kun sovellus katalysoi kaasufaasireaktioita reagenssien kulkiessa huokoisen tulpan kautta, kaasunabsorptio- tai poistokaasumittaukset palvelevat hyvin.

Ei-kuperille, mielivaltaisen muotoisille kappaleille, kuten monet ihmiset jo huomauttivat, ei ole kohtuullista vastausta yleensä. Kuparille kappaleille vastaus on matemaattisesti ja fyysisesti hyvin määritelty. Menetelmä perustuu integraaligeometriaan, jos muistan oikein, kaava johtuu Steineristä tai Croftonista. Siitä huolimatta se on käytännöllinen menetelmä ja vakaa.Kaava antaa pinta-alan kehon projektion (keskimääräinen pinta-ala) suhteen kaikkiin suuntiin $ \ vec {n} $ : $$ S = \ frac {1} {\ pi} \ int d \ Omega _ {\ vec n} ~ S (\ vec n) = 4 kertaa \ vasen < S (\ vec n) \ right > $$ Joten sinun tarvitsee vain sijoittaa lamppu korkealle, pitää kiveä moniin satunnaisiin suuntiin, laske varjon keskimääräinen pinta-ala ja kerro se 4. Yhden prosentin tarkkuudelle riittää kymmenentuhatta (10000) satunnaista projektiota.

Kommentit

• Tämä on mielenkiintoista ja annan sille +1 ’ d, mutta kallio ei todennäköisesti ole kupera. Ihmettelen, kuinka virhe tämän menetelmän soveltamisessa ei-kuperiin kappaleisiin vaihtelee suhteessa johonkin kohtuulliseen mittariin siitä, kuinka kuperat ne ovat (ehkä jotain rajattua-vaihtelua muistuttavaa?).
• @R .. Joissakin ei-kuperissa muodoissa saatat pystyä viipaloimaan kohteen tasaisella leikkauksella, mitata ja laskea yhteen saatujen kuperien kappaleiden pinta-ala ja vähentää sitten kaksinkertainen leikkausten pinta-ala. Jos esine on ” fraktaali ” niin, että mikään rajallinen viipalointi ei tuota kuperia kappaleita, suosittelen vain pysähtymään siihen, koska tämä runko ei ole lainkaan tarkkaan määriteltyä aluetta. Ei matemaattisesti eikä fyysisesti.
• Kaava johtuu Cauchystä

Vakuutan höyrykerrostumisesta tai pinnoitteen levittämisestä, joka voidaan mitata painon mukaan.

Riippuu kiven koosta. Sateen ja eläinten kyllästämiä avoimen solun hohkakiviä ja huokoista kalkkikiveä on vaikea mitata. olla mikrohuokoinen ja sen pinta-ala voi olla satoja neliömetrejä. Harkitse tätä liidun mikrokuvaa .

Käyttämällä voimakkaasti tarttuvaa ainetta ja tasaisesti kivien pinnalle niiden pH: sta ja kemiallisista affiniteeteista huolimatta, käsittele tai upota kivi höyryllä päällysteaineeseen, käytä tehokasta tapaa poistaa ylimäärä ja punnitse kivi / aine jälkikäteen. Ehkä voit saada tutkinnon tarkasti, jos on ainetta, joka voidaan levittää täysin tasaiseksi kerrokseksi kaikille näytteille.

Ensimmäisessä yrityksessä käytän vesihöyryä. Punnitse kalliokuiva, altista se hetkeksi kosteissa olosuhteissa ja punnitse se sitten uudelleen.

kommentit

• Tämä lisää vain yksityiskohtia yleiseen menetelmään, jonka S. McGrew mainitsi ensimmäisessä vastauksessa tähän kysymykseen, ja sen pitäisi todennäköisesti olla kommentti vastausta.

Ota paljon kuvia eri näkökulmista, joiden avulla voit luoda 3D-verkko käyttäen fotogrammetriaa (suosittelen Meshroomia). Voit myös käyttää LIDARia kaappaamaan pistepilven ja sitten verkottamaan sen Meshroomilla (ilmeisesti on joitain halpoja alle 2000 dollaria). Laske verkon pinta-ala (suosittelen Rhinoceros3d). On monia avoimen lähdekoodin työkaluja, jotka voivat auttaa sinua prosessissa. MUOKKAA: joku on jo antanut vastaavan vastauksen, joten lisäsin joitain ohjelmistosuosituksia (tiedän, että ne eivät yleensä ole paikallaan pinonvaihtoon, mutta jos OP todella haluaa selvittää ongelman hypoteettisen kysymyksen lähettämisen sijasta, suositukset voivat olla hyödyllisiä). Jos siirryt fotogrammetrian suuntaan, muista, että jos pinta on heijastava, sinun on päällystettävä se diffuusimaalilla.

Kommentit

• Saattaa haluavat päällystää kiven jollain tavalla ennen sen kuvaamista antamaan sille optimaaliset ominaisuudet.
• @Nat kiitos siitä, päivitän vastauksen, jonka unohdin.
• -1 Tämä menetelmä, riippuen kolmiulotteisesta verkosta, voi tuottaa mielivaltaisesti suuren tuloksen, rajattomuuden rajalla, vaikka kiven muoto olisi täysin sileä ja kupera. Pisteiden lisääminen verkkoon ja kolmioiden kutistuminen EI OLE tuloksen lähentymistä todelliseen pinta-alaan !!!
• En nähnyt ’ en nähnyt tätä vastaus, kun kirjoitin samanlaisen, mutta tämä edeltää minua 2 päivällä, minkä epäilen siksi minun äänestäni alennettiin. Poistin minun, korosti tätä, sillä pistepilven luominen on selkeästi oikea vastaus kohteelle, josta puuttuu okklusiivisia ulkonemia. Tarkoitan, että ’ on kirjaimellisesti sovellus tähän! ’ Huomaan, että tämä ei kuitenkaan onnistu okklusiivisten ulkonemien (kivettyneet kallot, hohkakivi jne.) Tapauksessa.

Samanlainen kuin kaasun adsorptio / BET ja @McGrew -vahatekniikka. Tarvitset herkän asteikon, jonka tarkkuus on milligramma.

1. Tee yksikerros hiekkaa tunnetulta alueelta (esimerkiksi neliömetri). Mittaa hiekan massa. Tämä on kalibrointi- / muuntosuhde.
2. Mittaa kiven massa.
3. Kostuta kivi ja päällystä se yksikerroksisella hiekkakerroksella.Mittaa massa uudelleen ja laske kiinnittyneen hiekan massa.
4. Etsi alue käyttämällä kalibrointiasi # 1 avulla.
5. Määritä keskiarvo ja epävarmuus toistamalla 3 tai 4 kertaa.

Kommentit

• Eivätkö ’ t mitata hiekan + veden massaa? Luulen, että ’ d ei ole merkityksetön. Entä variantti, jossa kiven päällystämisen jälkeen pese hiekka puhtaaksi alustaksi, jonka massa tiedät, annat sitten veden haihtua ja mittaa sitten lokero uudelleen ja vähennä hiekan massa?
• Tulos riippuu hiekan hienorakeisuudesta. Toisin sanoen tämä vastaus on jälleen yksi esimerkki siitä, että käsiteltävää määrää ei ole määritelty tarkasti, ellet määritä muuta parametria, joka asettaa asteikon.
• Voit kokeilla kallion lataamista sähköstaattisesti ja pinnoittaa se yksikerroksisella polystyreenihelmillä. Tämä olisi todennäköisesti epäkäytännöllisesti hölmöä, mutta se poistaisi vesimassaongelman.

Voit myös mitata kivessä olevien pisteiden sijainnin, jos jokin kiinteä piste sanoo (0,0 , 0) piste lähellä.

Kartta pisteitä käyttämällä Octave (ilmainen ja avoimen lähdekoodin) tai Matlab Mathematical -ohjelmiston avulla. Muodosta kolmioverkkosilmukat kyseisen pisteen kanssa. Laske kolmioiden pinta-ala. Lisää ne. Ja se on se. Pinta-ala.

Kommentit

• Käytännössä mittaus on mahdollista. Se on todellinen tarkoitus. mittaus määrittää kuitenkin tarvittavan mallin mittakaavan (maalin peittävyys, haluat ’ haluat pisteiden etäisyyden, joka on verrattavissa maalikerroksen paksuuteen).
• Ensimmäinen Kysymyksen sana on ” miten ”. Kuinka pisteiden sijainti kivellä mitataan?
• @dotancohen: Voisit varmasti rakentaa laitteen, kuten jarrusatulan, mutta käsivarsiyksiköllä, jossa on vähintään 3 (luultavasti enemmän) vapausastetta, joka antaa sinulle kärjen suorakulmaiset koordinaatit alustaan nähden. = ”94dd34bd48”>

Sinä osaa laittaa kallion MRI-skanneriin ja saada siitä 3D-profiilin (ja siten myös tilavuuden ja pinta-alan). Jos siinä ei ole pyöriä, jotka ovat hyödyllisiä NMR: lle, voit upottaa kiven johonkin, mikä tekee (esim. Veteen tai mineraaliöljyyn), ja sitten kuvata sen, ja aukko antaa sinulle kiven 3D-profiilin (joka voit sitten käyttää alueen laskemiseen).

NMR: n käytön pääongelma on, että jos kalliosi magneettinen herkkyys on hyvin erilainen kuin tyhjiö … saat kuvan artefakteja. ovat kuitenkin temppuja tämän ympärillä.

Esimerkkinä: tässä on litiumdendriitti MRI: llä kuvatun akun sisällä .

Vaihtoehtoisesti voit käyttää Xray-kuvia kallista monesta eri kulmasta ja rekonstruoi kallion 3D-profiili käyttämällä käänteistä 3D-radonimuunnosta . Kun sinulla on 3D-profiili, voit helposti laskea alueen.

Kommentit

• Jos hän kylpee kallion lyijyssä / radioaktissa MRI / Xray: ssä hyvin näkyvä liuotin, joka olisi siistiä, vaikkakin kallista, koska MRI ’ on noin 300-500 tunnissa.

Jos sinulla on pääsy -mittariin , voit yrittää tässä tutkimuksessa käytetty menetelmä hampaiden sementtien lujuudesta.

Sementin lujuuden vertaamiseksi kirjoittajien oli erotettava sementin aiheuttama vaikutus testeissä käytettyjen todellisten hampaiden vaihtelevasta pinta-alasta.

Kirjoittajat asettivat jokaiselle käytetylle hampaalle alumiinifolion hampaiden päälle ja käyttivät kiillotustyökalua saadakseen folion seuraamaan kunkin hampaan pinnan muotoa. Sitten päällekkäiset alueet leikattiin pois ja folio poistettiin hampaasta ja puristettiin sitten tasaiseksi. Jokaisen kalvokappaleen ääriviivat seurattiin ja pinta-ala mitattiin planimetrillä.

Olen satunnaisesti ostanut planimetrin täsmälleen samasta mallista kuin viitatussa paperissa, ja löysin tämän paperin etsimällä Internetistä tietoa juuri ostamastani mittakaavasta fleamarketista.

koska kallio on epäsäännöllisen muotoinen (enimmäkseen), on vaikea käyttää normaalia pintamittausmenetelmää tavallisille kolmiulotteisille esineille. Tietenkin laskemiseen voidaan käyttää suljettuja integraaleja, mutta se on tylsää. se on helpompaa, jos voimme muuttaa 3D-objektin pinnan 2-D-muotoon.

Suosittelen, jos sinulla on ämpäri tahmeaa nestettä, voit kastaa kallion siihen ja antaa sen kuivua. käytä sitten joitain papereita sen sovittamiseen ja saat tuloksen. tämä ei kuitenkaan ole oikein.

Suosittelen enemmän, että skannaat raketin kolmiulotteisiin malleihin, jotta tietokone toimii työssä tarkkojen algoritmien avulla.

Kommentit

• Tämä lisää vain yksityiskohtia yleiseen menetelmään, jonka S. McGrew mainitsi ensimmäisessä vastauksessa tähän kysymykseen, ja sen pitäisi todennäköisesti olla kommentti vastaukseen.

Useimmissa tämän kaltaisissa tapauksissa paras vaihtoehto on skannata kohde jotenkin tiheään pilveksi ja mitata likimääräinen pinta-ala mukana toimitetuilla työkaluilla. Vaikka olen varma, että tiheiden pilvien muodostamiseksi on olemassa useita eksoottisia menetelmiä, parhaat vaihtoehtosi olisi joko käyttää jonkinlaista LIDAR-yksikköä tai käyttää kameraa ja fotogrammetriaohjelmaa. Riippuen siitä, kuinka yksityiskohtaisen arvion haluat olla, voit käyttää mitä tahansa omistetusta 3D-skannausasetuksesta muutamiin kymmeniin puhelimellasi otettuihin valokuviin ja yhteen monista ilmaisista fotogrammetriaohjelmista.

Käytän riisiä tai hiekkaa. Mitatulla tilavuudella voit mitata alueen kaatamalla hiekkaa tai riisiä tasaiselle alustalle ja varmista, että sinulla on yksi – viljan paksuus kuljettaa lokeron yli, sen jälkeen voit paitsi nähdä fyysisen esityksen myös mitata sen. Olen tehnyt tämän monta kertaa itse selvittäessäni osieni ulkopinnat.

kommentit

• Voitteko yrittää selittää paremmin? En seuraa ’ sitä, mitä tarkoitat tällä.
• Et ’ aio saada pintaa, joka tapa: hiekan kaataminen tuhoaa nämä tiedot välittömästi.

Tässä on ratkaisukeskeisempi vastaus joka ottaa selvityksen huomioon:

• Suihkuta kivi johtavalla maalilla.
• Galvanoi se.
• Mittaa kerrostuneen metallin määrä kivi.

Tämä vastaa olennaisesti vahamenetelmää, paitsi että painovoima ei vaikuta galvanointiin.

Olen hieman utuinen siitä, kuinka määrä mitataan parhaiten. metallia; ehdota rohkeasti parannuksia tai muokkaa tätä vastausta suoraan.
Suorin lähestymistapa, jonka voin ajatella, on mitata metallihäviö vastalektrodilla.

Haluatko palauttaa kivi sen mittausta edeltävään tilaansa?
Luultavasti valitsisit metallin ja maalin, jotka on helppo poistaa.
Jälleen joku, jolla on enemmän käytännön tietoa galvanoinnista, voi pystyä auttamaan neuvoilla, mitä materiaaleja tulisi käyttää.

Kommentit

• Äänieristys ?), lisää kommentti, jotta tiedän, mitä tähän vastaukseen voidaan parantaa.

Miksi etkö kokeile elektroforeettista kerrostumista ? Keskimääräinen paksuus tiedetään minkä tahansa talletetun materiaalin teknisten tietojen / tietojen tilastojen perusteella. Pystyt myös laskemaan lisätyn tilavuuden Archimedes ”-periaatteesta. Tiedät myös massatiheyden, jotta voisit sitten laskea kerrostetun kalvon / materiaalin pinta-alan.

Riippuu käytettävissänne olevista työkaluista; Kuvaan kallista ja edullista lähestymistapaa:

• Kallis : skannaa kallio, käytä ohjelmistoa sen käsittelyyn & laske alue. Lääketieteelliseen kuvantamiseen liittyy topologioita, joita on paljon vaikeampi mitata kuin kallio, mutta se on tehty.
• Edullinen : kääri ilmapallo tai joustavampi ja joustavampi kangas kokonaan kiven ympärille, leikkaa se käärimiskärjessä; käärimättömän kankaan pinta on paljon helpompi mitata / laskea .

Perusajatus on sama: kartoitamme kiven 1D-viipaleet 2D-pinnalle sen 3D-muodon mallinnamiseksi ja sitten saadaan pinta-ala-arvio. ”Kalliilla” -vaihtoehdolla tämä kartoitus on hyvin rakeinen ja tarkka – jälkimmäisen kanssa se on yhtä hyvä kuin ilmapallo ja käärintämenetelmäsi (kuinka se peittää kolhuja, harjanteita, onko tyhjiä aukkoja jne.) – mutta voitti ” Ei kilpaile skannauksen kanssa.

Kommentit

• Molemmat näistä menetelmistä on mainittu aikaisemmissa vastauksissa.
• Kuinka joustavaa materiaalia apua? Kun poistat sen, alue muuttuu, joten ’ et saa hyvää mittausta.
• @Nathaniel ” leikkaa se käärintäkärjestä ” – joten mitkä tahansa jäljelle jäävät, mittaa sen pinta-ala (ts. avaamalla)
• Jos materiaali on joustavaa, se on alue, kun pinta kääritään, ei välttämättä ole sama kuin sen pinta, kun se on rento ja asetettu sen jälkeen kun leikataan ylimääräinen. Ja se ei ole ainoa asia: tämä löytää kuperan kukkulan, ei todellisen pinnan.
• @dmckee Todellakin, joten ” on yhtä hyvä kuin ilmapallo ja sinun käärintämenettely ”; se ’ on halpaa, joten se voi toimia vain niin hyvin. Oikealla kankaalla (josta en tiedä ’ en tiedä) kaikki nämä ’ artefaktit ’ voidaan pienentää, ehkä jopa yhden prosentin tarkkuudella

Peterh on oikeassa tehtävä on määrittelemätön, kun taas erilaiset ehdotukset tarjoavat tapoja mitata sitä, mikä määrittää mitattavan ja laskee sitten mittauksen eri tarkkuudella. Sanoisin kuitenkin, että kaikki tarjotut mittauksen määritelmät ovat erittäin mielivaltaisia; mitä todella haluat, on menetelmä, joka on jossain mielessä luonnollinen merkitys pinta-alalle.

Ehdotan teille, että luonnollinen pinta-alan määritelmä on alue, jonka läpi lämpö menetetään, koska tämä edustaa kohteen todellinen ja hyvin määritelty fyysinen ominaisuus.

Rungon lämpöhäviön nopeus on verrannollinen tähän pinta-alaan; Siksi kallion pinta-alan laskemiseksi sinun on nostettava sen lämpötila tunnetuksi arvoksi ja laskettava sitten, kuinka kauan kallion lämpötilan menettäminen kestää. Tämän mittauksen avulla voit laskea kuinka nopeasti kivi menettää lämpöenergiaa. Jos haluat muuntaa sen todelliseksi pinta-alaksi, sinun on ymmärrettävä kiven lämpöominaisuudet, joten tarvitset joko näytteen samankaltaisesta kalliosta tai uhrataan osa kivestä testausta varten.

Kommentit

• Tätä varten tarvitset erittäin tarkan arvion lämmönsiirtokertoimesta; mikä riippuu itse geometriasta. En ’ ole varma, kuinka tarkkoja voisit odottaa tämän olevan, varsinkin kun tämä ei välttämättä toimi myöskään johtamiseen tai säteilyyn.
• Lämpöhäviö on pienempi pinta-alayksikköä kohden erittäin koveralla pinnalla, kuten hohkakivellä, joten tämä ei toimisi niin hyvin.
• Lämpöhäviön nopeus on verrannollinen efektiiviseen pinta-alaan. Pinnan koverilla osilla on vähemmän tehokas alue kuin kuperilla osilla.

Kasta kallio moottoriöljyyn . Ota se ulos ja anna sen tippua kuivana noin tunnin ajan. Aseta sitten kallio veteen täytettyyn astiaan. Seuraavien päivien ajan siirrä kalliota ajoittain vedessä tarkoituksenaan poistaa öljy kivestä. Öljyvahingon pinta veden pinnalla vastaa kiven pinta-alaa. Tarvittaessa voit ohjata liuskan helposti mitattavaksi geometriseksi muodoksi.

Käytä ydinmagneettista resonanssikuvaa Laske kiven jokaisen atomin sijainti. Laske sitten, kuinka monta atomia reunustaa tyhjä tila, joka on yhdistetty kallion ulkopuoliseen tilaan.