Come misuro sperimentalmente la superficie di una roccia?

Ignorerei le risposte che dicono che larea della superficie è mal definita. In qualsiasi situazione realistica hai un limite inferiore per quanto sia significativa una risoluzione. È come un pedante che dice che lidrogeno ha un volume mal definito perché la funzione donda dellelettrone non ha un taglio netto. Tecnicamente vero, ma praticamente non significativo.

La mia raccomandazione è un profilometro ottico, in grado di misurare abbastanza bene la superficie (per scale di lunghezza superiori a 400 nm). Questo metodo utilizza un raggio laser coerente e linterferometria per mappare la topografia della superficie del materiale. Una volta ottenuta la topografia, è possibile integrarla per ottenere larea della superficie.

I vantaggi di questo metodo includono: non- contatto, non distruttivo, risoluzione della superficie variabile in base alle proprie esigenze, molto veloce (da secondi a minuti), non richiede alcun materiale di consumo oltre allelettricità.

Gli svantaggi includono: devi capovolgere la tua roccia per ottenere tutti i lati e unirli insieme per ottenere la topografia totale, gli strumenti sono troppo costosi per gli hobbisti occasionali (molte migliaia di dollari), nessuna risoluzione atomica ( ma la microscopia a tunneling a scansione è meglio per questo).

Lottica di questi strumenti ha il seguente aspetto

E fornisce una mappa topografica come di seguito.

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• Se la roccia ha dei piccoli tunnel allinterno, questo metodo dovrebbe in qualche modo essere in grado di eseguire la scansione allinterno dei tunnel.
• ” ‘ non richiede altro oltre allelettricità “: um. Richiede attrezzature molto costose e sofisticate. Lelettricità è lultima delle tue preoccupazioni se vuoi usare questo (molto buono) suggerimento.
• @terdon, sulla scala delle apparecchiature di analisi di laboratorio standard, questi profilometri ottici non sono né costosi né sofisticati (rispetto ad es. , STM, AFM, SEM, FTIR, XRD). Volevo solo dire che ‘ non richiede materiali di consumo per lanalisi, è sufficiente una presa a muro. Ho ‘ modificato di conseguenza. Anche se sono totalmente daccordo sul fatto che sia troppo costoso per gli hobbisti non commerciali.
• @KFGauss, ” Una volta che hai la topografia puoi integrarla per ottenere il superficie. ” – NON VERO. Non sono sicuro di come proponi di integrare, ma se è tramite una mesh 3d, come alcune altre persone qui, allora, a seconda della mesh, può produrre un risultato arbitrariamente grande, infinito nel limite, anche se la forma è perfettamente liscia e convessa. Anche se continui ad aggiungere punti alla mesh e a restringere i triangoli, NON porta alla convergenza del risultato con larea reale !!!
• @Kostas, chiaramente non lhai fatto ‘ l ho letto il primo paragrafo della mia risposta. Trattare i materiali della vita reale come frattali non è corretto ed è eccessivamente pedante.

Il problema è che man mano che aumenti la precisione della misurazione, quindi aumenterà il risultato ottenuto.Il risultato di un esperimento significativo dovrebbe convergere con laumento della precisione, questo non lo fa.

Questa è unanalogia 3D del paradosso costiero : la superficie della roccia è frattale, proprio come le coste dei paesi:

Il risultato dirà più dalla tua precisione di misura, che da una superficie reale.

Ovviamente se la pietra non è molto frattale (come se fosse una sfera o una scultura), il risultato converge, ma non è questo il caso generale nelle pietre pratiche.

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• I commenti non sono per discussioni estese; questa conversazione è stata spostata nella chat .
• Questo

Il modo in cui lo farei è immergere prima la roccia nello smalto per unghie diluito. Lascia asciugare, quindi immergi la roccia nella cera liquida calda. Lascia raffreddare la cera. Rimuovere la cera dalla roccia e misurare lo spessore dello strato di cera. Sciogliere la cera staccata e misurarne il volume. Dividi il volume per lo spessore e ottieni larea.

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• assume lo stesso spessore. Apprezzo lo smalto per unghie in modo che la cera non venga assorbita ma penso che non si stacchi. E la stessa logica con il caramello? Lascialo solidificare, poi spezzalo e pesalo.
• Probabilmente il modo giusto è pesarti, poi mangiare il caramello, poi pesarti di nuovo. Ma sarebbe necessario conoscere la densità del caramello.
• Ciò darebbe un limite inferiore alla superficie, nello stesso modo in cui si potrebbe ottenere un limite inferiore sulla lunghezza dellInghilterra ‘ della costa utilizzando una mappa di una pagina dellInghilterra.
• È vero. La ” effettiva ” superficie è (approssimativamente) frattale e nellordine della superficie di un granello di cristallo moltiplicato per il numero di grani nella roccia. Tuttavia, ‘ immagino che lOP stia cercando la superficie che il ” metodo al caramello ” misure.
• -1 da me. Questo sarà davvero impreciso perché la cera verrà trascinata a uno spessore molto diseguale per gravità.

Preferirei una precisione ad almeno un centesimo della dimensione della pietra.

1. Pesare la pietra.
2. Immergere la pietra nella pittura sottile; lascia che leccesso goccioli.
3. Pesa la pietra.
4. Ripeti i passaggi 1-3 con un oggetto quadrato di 1 cm ² .

Dividi il peso della vernice della pietra per il peso della vernice del quadrato per ottenere la superficie della pietra.

Questo presuppone che tu abbia definito la “superficie” di un oggetto reale e “la dimensione della pietra” indica un cerchio di diametro uguale al diametro più grande della pietra (o qualche altra interpretazione ragionevole).

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• I liquidi riempirebbero le fessure dove non gocciolerebbero via a causa della tensione superficiale.
• @Pieter: si potrebbe ragionevolmente ritenere che quelle crepe contribuiscano alla superficie.
• @dotancohen Sì, ma la larghezza del liquido in una fessura potrebbe essere molto maggiore dello spessore su una superficie libera.
• Il compromesso qui è che più diluente è la vernice, minore sarà la massa. in qualche modo equivalente a un righello di lunghezza diversa. Si potrebbe provare una soluzione diluita di polistirolo in acetone la roccia dovrebbe quindi essere riscaldata (idealmente in un vuoto parziale) per aiutare a rimuovere lacetone. Più sottile è la soluzione, minore sarà leffetto della tensione superficiale.
• Mi chiedo se si possa usare una sequenza di misurazioni con vernici ” sempre più spesse. id = “2623e86b7a”>

1. Avvolgi completamente la pietra in un foglio di alluminio. (Ovviamente si incresperà; premi saldamente le pieghe verso il basso.)
2. Spolvera tutto con una candela, quanto basta per renderlo completamente nero.
3. Scartare con cura la pellicola.
4. Fotografa un foglio appiattito insieme a un quadrato della scala di riferimento. Assicurati che “ci sia uno sfondo chiaro (ad es. soffitto bianco) di fronte al foglio, in modo che appaia luminoso sulla foto nellarea priva di fuliggine.
5. Misurare larea di fuliggine, utilizzando un software di elaborazione delle immagini. Questo può essere fatto utilizzando prima uno strumento di correzione della prospettiva, annotando la dimensione del quadrato di riferimento, quindi ritagliando larea interessata e mostrando un istogramma dei valori di luminosità.

Invece di fuliggine, potresti anche usare la vernice spray, ma probabilmente sorseggerebbe di più nelle pieghe.Oppure potresti avvolgere in carta invece che in alluminio e usare una matita, ma ciò sbaverebbe e sarebbe più difficile da vedere sulla foto.

Non credo che questo metodo otterrà una precisione di 1/100, ma fornisce almeno una stima decente e non richiede attrezzature speciali.

Il compito non è ben definito. Includete crepe? Se sì, vedrete crepe sempre più sottili che si aggiungono alla superficie, e alla fine sarete a livello atomico e troverete difficile persino definire cosa “s parte della roccia e cosa non lo è” t. Se non includi crepe: qual è la tua regola per distinguere una semplice irregolarità da una crepa?

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• Questo è utile insight, ma non risponde direttamente alla domanda.
• @CarterPape ” Lattività non è ‘ t bene- definito. ”
• Da un punto di vista ingegneristico, lattività è ben definita. Da una prospettiva matematica non lo è. Poiché questo è un sito web di fisica, a quale delle professioni dovremmo rimandare?
• @dotancohen Se è fisicamente ben definito, includi la superficie delle particelle di polvere sulla superficie? Di solito non vuoi, ma: quandè che una particella fa parte della roccia? Il limite sarà da qualche parte nello spettro di: attacco gravitazionale (cadrà quando si gira la roccia), adesione, adesione indotta da acqua, adesione indotta da qualche altra sostanza (grasso, resina se ‘ s ambra o una concrezione che contiene ambra, ecc.), legami di van der Waals. Se è stato premuto sulla superficie, forse una definizione come ” non sporge dai grani circostanti per più del 50% “. Ecc. Ecc.
• @dotancohen ‘ d sostengo che ‘ non è ben definito da una prospettiva ingegneristica , perché ‘ desideri ulteriori chiarimenti allo scopo di misurare larea della superficie, che consentirebbe di stimare se un metodo proposto risulterà in una metrica che è significativo per questo scopo.

Difficile. Assorbire un po di sostanza chimica, riscaldarlo, misurare la quantità che evapora?

Guarderei la letteratura, forse inizierei con una ricerca di “determinazione sperimentale della superficie” in contesti geologici.

Modifica: una sonda molecolare dovrebbe fornire qualcosa di vicino al valore massimo. Cè una fine alla scala della lunghezza quando si tratta di materiali reali, una roccia non è un frattale matematico. Dopo aver fatto entrare un tipo adatto di molecole e averle pompate fuori, il desorbimento stimolato termicamente misura larea di assorbimento.

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• La tecnica BET è tipicamente utilizzata , ma questa è una tecnica molecolare che determinerà la superficie con tutti gli angoli e le fessure microscopiche. Sarà MOLTO più grande della superficie lorda di una superficie rocciosa (semi) porosa.
• Ho sostenuto un colloquio presso una piccola azienda di strumentazione dove questa tecnica è la base di una linea di prodotti importante. Con alcuni materiali usano il degassamento dipendente dalla temperatura sotto vuoto come sonda.
• @BenCrowell me ne rendo conto, ma una sonda molecolare dovrebbe dare qualcosa di vicino al valore massimo. Cè una fine alla scala della lunghezza quando si tratta di materiali reali, una roccia non è un frattale matematico.
• Ti suggerirei di modificare la tua risposta per dirlo. E io ‘ non sono veramente sicuro che esista un valore massimo che può essere interpretato in modo significativo come unarea. Supponi di diffondere lelio nellarenaria. Non ‘ quindi stai misurando veramente il volume libero dellarenaria, non la sua superficie?
• @Ben Queste misurazioni sono generalmente effettuate per un motivo. Il problema non è definire lepistemologia della domanda. Serve a far corrispondere il significato della misurazione a quello necessario per lapplicazione. Quando lapplicazione catalizza le reazioni in fase gassosa quando i reagenti passano attraverso un tappo poroso, le misurazioni dellassorbimento del gas o della degassificazione servono bene.

Per corpi non convessi di forma arbitraria, come molte persone hanno già sottolineato, non esiste una risposta ragionevole in generale. Per i corpi convessi la risposta è matematicamente e fisicamente ben definita. Il metodo si basa sulla geometria integrale, se non ricordo male la formula è dovuta a Steiner o Crofton. Tuttavia è un metodo pratico e stabile.La formula fornisce la superficie in termini di (area media) della proiezione del corpo lungo tutte le direzioni $ \ vec {n} $ : $$ S = \ frac {1} {\ pi} \ int d \ Omega _ {\ vec n} ~ S (\ vec n) = 4 \ times \ left < S (\ vec n) \ right > $$ Quindi tutto ciò che devi fare è posizionare una lampada in alto, tenere la pietra in molte direzioni casuali, calcolare larea media dellombra e moltiplicarla per 4. Per una precisione dell1%, saranno sufficienti diecimila (10.000) proiezioni casuali.

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• Questo è interessante e faccio +1 su ‘, ma è altamente improbabile che una roccia sia convessa. Mi chiedo come lerrore nellapplicare questo metodo a corpi non convessi varia in relazione a una misura ragionevole di quanto sono non convessi (forse qualcosa di simile a variazione limitata?).
• @R .. Per alcune forme non convesse, potresti essere in grado di tagliare loggetto con un taglio piatto, quindi misurare e sommare larea dei pezzi convessi risultanti, quindi sottrarre il doppio dellarea dei tagli. Se loggetto è ” frattale ” in modo che nessuna suddivisione finita produca pezzi convessi, allora suggerisco di fermarti qui, poiché questo corpo non ha affatto unarea ben definita. Non matematicamente e non fisicamente.
• La formula è dovuta a Cauchy

Garantisco la deposizione di vapore o lapplicazione di un rivestimento che può essere misurato in peso.

Dipende dalle dimensioni della roccia. La pomice a celle aperte e il calcare poroso annoiato dalla pioggia e gli animali saranno difficili da misurare. Il calcare può essere microporoso e può avere centinaia di metri quadrati di superficie. Considera questa microfotografia di gesso .

Usare una sostanza che aderisce fortemente e in modo uniforme sulla superficie delle rocce indipendentemente dal loro pH e dalle affinità chimiche, trattate con vapore o immergete la roccia nella sostanza di rivestimento, utilizzate un modo efficace per rimuovere leccesso e pesate la roccia / sostanza in seguito. Forse potete ottenere una laurea di precisione se esiste una sostanza che può essere applicata in una mano perfettamente uniforme per tutti i diversi campioni.

Per il primo tentativo, userei il vapore acqueo. Pesare la roccia a secco, sottoporla per alcuni istanti in un ambiente ad alta umidità e pesarla nuovamente.

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• Questa è solo laggiunta di dettagli al metodo generale che S. McGrew ha menzionato nella prima risposta a questa domanda, e probabilmente dovrebbe essere un commento su quella risposta.

Scatta molte foto da diverse angolazioni che ti consentono di creare una mesh 3D utilizzando la fotogrammetria (consiglio Meshroom). Puoi anche usare un LIDAR per catturare la nuvola di punti, quindi usare Meshroom per mesh (a quanto pare ce ne sono alcuni economici da meno di 2000 dollari). Calcola larea della maglia (io consiglio Rhinoceros3d). Esistono molti strumenti open source che possono aiutarti con il processo. EDIT: qualcuno ha già dato una risposta simile, quindi ho aggiunto alcuni consigli sul software (so che di solito sono fuori luogo per lo stackexchange ma se OP vuole davvero risolvere il problema piuttosto che postare ipoteticamente una domanda interessante, i consigli potrebbero essere utili). Se stai seguendo il metodo della fotogrammetria, ricorda che se la superficie è speculare dovrai rivestirla con una vernice diffusa.

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• Potrebbe voglio rivestire la roccia in qualche modo prima di immaginarla, per darle proprietà ottiche favorevoli.
• @Nat grazie per questo aggiornerò la risposta che me ne ero dimenticato.
• -1 Questo metodo, a seconda della mesh 3d può produrre un risultato arbitrariamente grande, infinito nel limite, anche se la forma della pietra è perfettamente liscia e convessa. Aggiungere punti alla mesh e restringere i triangoli NON porta alla convergenza del risultato con larea reale !!!
• ‘ non lho visto rispondo quando ne ho scritto uno simile, ma questo precede il mio di 2 giorni, il che sospetto sia il motivo per cui il mio è stato downvoted. Il mio eliminato, ho votato in alto, poiché la generazione di una nuvola di punti è chiaramente la risposta più corretta per qualsiasi oggetto che non abbia sporgenze occlusive. Voglio dire, ‘ è letteralmente unapp per questo! Tuttavia, ‘ ho notato che ciò non riesce per le sporgenze occlusive (teschi fossili, pomice, ecc.).

Simile alla gas adsorbimento / BET e alla tecnica della cera @McGrew. Avresti bisogno di una scala sensibile con precisione centigrammo.

1. Crea un monostrato di sabbia di unarea nota (ad esempio un metro quadrato). Misura la massa di quella sabbia. Questo è il tuo rapporto di calibrazione / conversione.
2. Misura la massa della roccia.
3. Bagnare la roccia e rivestirla con un monostrato di sabbia.Misurare nuovamente la massa e calcolare la massa della sabbia attaccata.
4. Usa la tua calibrazione dal numero 1 per trovare larea.
5. Ripeti 3 o 4 volte per determinare una media e unincertezza.

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• ‘ non misurerebbe la massa della sabbia + acqua? Penso che ‘ non sia trascurabile. Che ne dici di una variante in cui dopo aver rivestito la roccia, lavi via la sabbia in un vassoio pulito di cui conosci la massa, quindi fai evaporare lacqua, quindi rimisuri il vassoio e sottrai per trovare la massa della sabbia?
• Il risultato qui dipenderà dalla grana fine della sabbia. In altre parole, questa risposta è ancora un altro esempio del fatto che la quantità discussa non è ben definita, a meno che non specifichi qualche altro parametro che imposta una scala.
• Potresti provare a caricare la roccia elettrostaticamente e rivestire esso con un monostrato di perle di polistirolo. Probabilmente sarebbe poco pratico, ma eliminerebbe il problema della massa dacqua.

Puoi anche misurare la posizione dei punti sulla pietra per alcuni punti fissi, ad esempio (0,0 , 0) punto in stretta prossimità.

Mappa i punti utilizzando Octave (gratuito e open-source) o il software Matlab Mathematical. Forma triangoli 3d con quel punto. Calcola larea dei triangoli. Aggiungili. E questo è tutto. La superficie.

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• Come questione pratica di misurazione, questo è fattibile. Il vero scopo di la misurazione, tuttavia, determinerà la scala del modello necessario (copertura della vernice, ‘ vuoi una spaziatura dei punti paragonabile allo spessore dello strato di pittura).
• Il primo la parola della domanda è ” how “. Come si misura la posizione dei punti sulla pietra?
• @dotancohen: potresti certamente costruire un dispositivo come un calibro, ma con un gruppo braccio con 3 o più (probabilmente più) gradi di libertà, che ti dà le coordinate cartesiane della punta rispetto alla base come output. Io don ‘ Non so se una cosa del genere è prontamente disponibile, e sarebbe un lavoro per crearne una, ma ‘ è decisamente fattibile.
• Unalternativa sarebbe quella di impostare maschere lungo ciascuna delle tre pareti in cui puoi spostare un lase r cercatore di distanza su ogni punto nei due assi del muro che vuoi testare e ottenere la terza coordinata come distanza misurata.
• @R: Ancora, come? Nota la parola ” sperimentalmente ” nella domanda del titolo. Con quale grado di precisione (non importa laccuratezza) pensi di poter progettare (non importa costruire) un simile aggeggio? In teoria sono ‘ sicuro che ” costruisci una macchina ” sia una risposta, ma in pratica come si progetta e si costruisce una macchina del genere (a prescindere dal costo)?

Tu può mettere la roccia in uno scanner MRI e ottenerne un profilo 3D (e quindi, il volume e larea della superficie). Se non ha rotazioni utili per NMR, puoi inzuppare la roccia in qualcosa che lo fa (ad es. Acqua o olio minerale), e poi immaginarlo, e il vuoto ti darà il profilo 3D della roccia (che puoi quindi utilizzare per calcolare larea).

Il problema principale dellutilizzo dellNMR è che se la suscettibilità magnetica della tua roccia è molto diversa da quella del vuoto … otterrai artefatti dellimmagine. sono trucchi per aggirare questo problema.

Ad esempio: ecco un dendrite di litio allinterno di una batteria ripreso utilizzando MRI .

In alternativa, puoi utilizzare immagini Xray del tuo rock da molte angolazioni diverse e ricostruisci il profilo 3D della roccia utilizzando la inversa 3D Radon Transform . Avendo il profilo 3D, puoi facilmente calcolare larea.

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• Se bagna la roccia con un piombo / radioatto Un solvente a base di ive che è molto visibile in MRI / raggi X sarebbe bello, anche se costoso perché ‘ sono circa 300-500 lora.

Se hai accesso a un planimetro , potresti provare il metodo utilizzato in questo documento di ricerca sulla resistenza dei cementi utilizzati sui denti.

Per confrontare la resistenza del cemento, il gli autori dovevano separare leffetto dovuto al cemento dalleffetto dovuto alle diverse aree superficiali dei denti reali utilizzati nei test.

Per ogni dente utilizzato, gli autori hanno steso un foglio di alluminio sui denti e hanno utilizzato uno strumento di lucidatura per fare in modo che il foglio seguisse il contorno della superficie di ciascun dente. Le aree sovrapposte sono state quindi tagliate e la pellicola è stata rimossa dal dente, quindi appiattita. È stato tracciato il contorno di ogni foglio di pellicola e larea misurata utilizzando un planimetro.

Mi capita di aver acquistato un planimetro dello stesso identico modello utilizzato nella carta di riferimento, e ho effettivamente trovato quel foglio mentre cercavo in Internet informazioni sul planimetro che avevo appena acquistato in un mercatino delle pulci.

perché la roccia è in forme irregolari (principalmente), è difficile usare un normale metodo di misurazione della superficie per i normali oggetti 3-D. Ovviamente si possono usare integrali chiusi per eseguire calcoli, ma questo è noioso. sarà più facile se possiamo cambiare la superficie delloggetto 3-D in 2-D.

Ti consiglierò se hai un secchio di liquido appiccicoso, puoi immergerci la roccia e lasciarlo asciugare. quindi usa alcuni fogli per adattarli e puoi ottenere il risultato. tuttavia, questo non è accurato.

Ti consiglierò maggiormente di scansionare il razzo in modelli 3-D per fare in modo che il computer esegua il lavoro utilizzando algoritmi accurati.

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• Questa è solo laggiunta di dettagli al metodo generale menzionato da S. McGrew nella prima risposta a questa domanda, e probabilmente dovrebbe essere un commento a quella risposta.

Nella maggior parte dei casi come questo, lopzione migliore è scansionare loggetto in una nuvola densa in qualche modo e misurare la superficie approssimativa utilizzando gli strumenti forniti. Anche se sono certo che esista una varietà di metodi esotici per generare nuvole dense, la tua migliore opzione sarebbe quella di utilizzare ununità LIDAR di qualche tipo o di utilizzare una fotocamera e un programma di fotogrammetria. A seconda di quanto dettagliato desideri sia il tuo preventivo, puoi utilizzare qualsiasi cosa, da una configurazione di scansione 3D dedicata a poche decine di foto scattate sul tuo telefono e uno dei tanti programmi di fotogrammetria gratuiti.

Io userei riso o sabbia, Con il volume misurato puoi misurare larea versando la sabbia o il riso in un vassoio piatto e assicurandoti di averne uno -spessore del grano trasportato sul vassoio, sarai quindi in grado non solo di vedere la rappresentazione fisica ma anche di misurarlo. Lho fatto molte volte io stesso quando ho individuato le aree superficiali esterne delle mie parti.

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• Puoi provare a spiegare meglio? Non ‘ t seguo ciò che intendi con questo.
• Non ‘ riuscirai a ottenere la superficie che modo: versare la sabbia distruggerà immediatamente le informazioni.

Qui “una risposta più orientata alla soluzione che tiene conto della chiarificazione:

• Spruzzare la pietra con un po di vernice conduttiva.
• Galvanizzare.
• Misurare la quantità di metallo che si deposita su la pietra.

Questo è essenzialmente equivalente al metodo della cera, tranne per il fatto che lelettroplaccatura non è influenzata dalla gravità.

Sono un po confuso su come misurare al meglio la quantità di metallo; non esitare a suggerire miglioramenti o modificare direttamente questa risposta.
Lapproccio più diretto a cui riesco a pensare sarebbe misurare la perdita di metallo sul controelettrodo.

Vuoi ripristinare la pietra allo stato precedente alla misurazione?
Probabilmente sceglierai un metallo e una vernice facili da rimuovere.
Di nuovo, qualcuno con una conoscenza più pratica della galvanica potrebbe essere in grado di aiutare con alcuni consigli sui materiali da utilizzare.

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• Downvoter (s ?), aggiungi un commento in modo da sapere cosa può essere migliorato in questa risposta.

Perché non provare la deposizione elettroforetica ? Conoscerai lo spessore medio in base alle statistiche delle specifiche / dati di ingegneria per qualsiasi materiale depositato. Saresti anche in grado di calcolare il volume aggiunto dal principio di “Archimede”. Conosci anche la densità di massa in modo da poter quindi calcolare larea superficiale del film / materiale depositato.

Dipende dagli strumenti che hai a disposizione; descriverò un approccio costoso ed economico:

• Costoso : scansiona la roccia, utilizza il software per elaborarla & area di calcolo. Limaging medico comprende topologie molto più difficili da misurare rispetto a una roccia, ma è fatto.
• Poco costoso : avvolgere un palloncino, o un tessuto più elastico e flessibile completamente intorno alla roccia, tagliarlo allestremità di avvolgimento; larea del tessuto scartato è molto più facile da misurare / calcolare .

Lidea di fondo è la stessa: mappiamo fette 1D di roccia su una superficie 2D per modellarne la forma 3D, quindi otteniamo una stima dellarea superficiale. Con lopzione “costosa”, questa mappatura è molto granulare e precisa – con questultima, è buona quanto il tuo palloncino e la tua procedura di avvolgimento (come copre dossi, creste, se ci sono spazi vuoti, ecc.) – ma ha vinto ” t competere con una scansione.

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• Entrambi questi metodi sono stati menzionati nelle risposte precedenti.
• In che modo il materiale elastico aiuto? Quando lo rimuovi, larea cambierà, quindi ‘ non otterrai una buona misurazione.
• @Nathaniel ” taglialo sulla punta di avvolgimento ” – quindi qualunque cosa rimanga, misura la sua area superficiale (cioè scartandolo)
• Se il materiale è estensibile, allora è larea quando si avvolge la superficie non è necessariamente la stessa dellarea quando è rilassata e stesa dopo che tagli leccesso. E non è lunico problema: questo trova una collina convessa, non la superficie effettiva.
• @dmckee In effetti, da qui il ” buono come il tuo palloncino e il tuo procedura di avvolgimento “; è ‘ poco costoso, quindi può fare solo così bene. Con il tessuto giusto (di cui ‘ non conoscerei), tuttavia, tutti questi ‘ artefatti ‘ può essere diminuito, forse anche entro l1% di precisione

Peterh ha ragione che il compito è mal definito, mentre i vari suggerimenti offrono modi per misurarlo che definiscono ciò che viene misurato e quindi calcolano tale misurazione con vari gradi di accuratezza. Tuttavia, direi che tutte le definizioni di misurazione offerte sono altamente arbitrarie; quello che vuoi veramente è un metodo che è, in un certo senso, un significato naturale per la superficie.

Ti suggerisco che una definizione naturale della superficie è larea attraverso la quale si perde calore poiché questa rappresenta una proprietà fisica reale e ben definita delloggetto.

Il tasso di perdita di calore di un corpo è proporzionale a questa superficie; quindi per calcolare la superficie della tua roccia, quello che devi fare è aumentare la sua temperatura a un valore noto e quindi calcolare quanto tempo impiega la roccia per perdere temperatura. Da questa misurazione è possibile calcolare la velocità con cui la roccia perde energia termica. Per convertirlo in una superficie effettiva, dovrai comprendere le proprietà termiche della roccia, quindi avrai bisogno di un campione di roccia simile o dovrai sacrificare una parte della roccia per il test.

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• Per fare ciò, è necessaria una stima molto accurata del coefficiente di scambio termico; che dipende dalla geometria stessa. ‘ non sono sicuro di quanto ti aspetteresti che sia accurato, soprattutto perché ‘ non funzionerebbe necessariamente per la conduzione o la radiazione.
• La perdita di calore sarà inferiore per unità di superficie per una superficie altamente concava come la pomice, quindi ‘ t funzionerebbe così bene.
• Il tasso di perdita di calore è proporzionale alla superficie effettiva . Le sezioni concave della superficie hanno unarea meno efficace rispetto alle sezioni convesse.

Immergere la roccia nellolio motore . Tiralo fuori e lascialo asciugare per circa unora. Quindi posizionare la roccia in un contenitore pieno dacqua. Nei giorni successivi sposta di tanto in tanto la roccia nellacqua con lobiettivo di rimuovere lolio dalla roccia. Larea della marea nera sulla superficie dellacqua corrisponderà alla superficie della roccia. Se necessario, puoi manovrare la chiazza di petrolio in una forma geometrica che può essere facilmente misurata.

Usa la risonanza magnetica nucleare per calcola la posizione di ogni atomo nella roccia. Quindi conta quanti atomi delimitano uno spazio vuoto connesso allo spazio al di fuori della roccia.