En matematisk model til at beskrive spaghetti-nudler, når de er kogt

To mekaniske ingeniører ved University of California, Berkeley har udviklet en model til at beskrive krøllevirkningen af ​​en spaghetti nudel, når den koges. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgang E , Nathaniel Goldberg og Oliver O'Reilly beskriver deres undersøgelse af den populære pasta, og hvad de lærte om dens adfærd, når den tilberedes.

Enhver, der nogensinde har kogt en gryde med spaghetti nudler, ved, at nudlerne går fra hårde og sprøde til bløde og bøjelige, og nudlerne har tendens til at krølle, når de er kogt. Goldberg og O'Reilly bemærkede, at tidligere forskning havde vist, at spaghetti-nudler har tendens til at bøje sig på en forudsigelig måde, når de placeres i en gryde med kogende vand. De starter som lige stænger og derefter som de begynder at absorbere vand, de begynder at synke. Når sagningen fortsætter, de fortsætter med at bøje, og til sidst, den øverste del af nudlen vil bøje indad, med hver nudel, der danner en U -form. Forskerne undrede sig over, hvad der lå bag den ekstra smule bøjning. De antog tyngdekraften spillede en rolle - og det virkede sandsynligt, at nudlens elasticitet spillede en rolle, såvel. For at lære mere, de udførte adskillige eksperimenter, der inkluderede at sætte nudler i blød i stuetemperatur vand i flere timer for at se, om de ville bøje på samme måde. De tog også billeder hvert 15. sekund for at dokumentere handlingen. De brugte det, de lærte, til at skabe en matematisk model til at beskrive opførselen af ​​en individuel nudel, mens den bøjede sig, og fandt på en måde at forudsige, hvordan stavformede nudler af enhver størrelse ville bøje sig, når de koges i vand.

For at skabe deres model, forskerne startede med flere grundlæggende antagelser, som at nudlerne ikke klistrede til panden, da de blev kogt. De tilføjede parametre for at tage højde for faktorer som tyngdekraften, tæthed og ændringer i elasticitet, efterhånden som nudlerne absorberede vand. De rapporterer, at den model, de udviklede, kan bruges til at forudsige deformationen af ​​spaghetti-nudler - og den viste også, at disse ændringer i stivhed tillod den permanente deformation og formen af ​​nudlen, når den var klar til at spise.

© 2020 Science X Network