Műszaki Élet, 1972. január-június (27. évfolyam, 1-13. szám)

1972-01-07 / 1. szám

Fa- és faalaj_k, ágú termocucm.c­owmia lam­miany. A MŰSZAKI ÉS TERMÉSZETTUDOMÁNYI EGYESÜLETEK SZÖVETSÉGÉNEK LAPJA XXVII. ÉVFOLYAM, 1. SZÁM ÁRA: 2,50 FT 1972. JANUÁR 1. Pályázatunk eredménye — Hogyan alakul a gépexport? A gyapjúipar problémái — Milyen lesz a gépgyártás technoló­giája? — Miért nem divatosak a hőre keményedő műanyagok? Milyen legyen az elektronikus adatfeldolgozás szakértője? REND A MIKROVILÁGBAN Ha bolyongunk a természet­ben és kezünkbe akad egy szép kristály, a pontos szögben hajló, szemre tökéletesen sík lapok felkeltik bennünk a csodálatot az­ anyagban uralkodó nagysze­rű rend iránt. Ugyanezen az utunkon a rohanó hegyipatak örvénylő vize vagy a szél kavar­gása homlokegyenest ellentétes képzeteket kelthet bennünk a szeszélyes, rendetlen anyagról. Mindkét kép igaz, a tökéletes kristály és az ideális gáz kö­zött az anyag atomjai a rende­zettség minden fokán léteznek. Az anyag makroszkópos vi­selkedése szempontjából nem elég tudnunk, hogy milyen atomokból épül fel, hanem is­mernünk kell az anyag szerke­zetét, a felépítés geometriáját. Közismert a szén két módosula­tának, a grafitnak és a gyé­mántnak a különbözősége. Szá­mos olyan vegyületpárt isme­rünk, amelyek ugyanazokból az atomokból felépülve eltérő szer­kezetük folytán merőben más tulajdonságokkal jelennek meg. A két véglet A tökéletes kristály három­­dimenziós, periodikus, rácsszerű szerkezet. A szerkezetet defi­niálja három nem egy síkba eső vektor és három állandó. Az egész épület téglája tehát egy paralellepipedon, és ennek sok­­szoroarsával épül fel az egész kristály. Minden atomnak a helyzete pontosan meghatáro­zott és minden homológ atom­nak a környezete pontosan egy­forma. Az ideális gáz a részecskék teljes anarchiáját jelenti. Az egyes atom környezetében nincs másik atom, amellyel kölcsön­hatásba lépne. A részecskék első megközelítésben sima, rugalmas golyócskák módjára viselked­nek. Saját átmérőjüknél jobban nem közelítik meg egymást, ta­lálkozásuk rugalmas ütközés, amely statisztikus véletlen mód­jára befolyásolja sebességüket. Minthogy az­ atomok helyzete egymástól teljesen független, a' gáz N atomjának a helyzetét 3N koordinátával ' lehet csak megadni. Normál hőmérsékleten és nyomáson például az argon gázban egy-egy atom környeze­tében átlag az atom térfogatá­nak 3000-szerese az anyagmen­tes tér. Ilyen körülmények kö­zött tehát a rendetlenség való­ban csaknem tökéletes. A gázok többsége nem ato­mos, hanem molekulákká áll össze. A rendezetlenség —, ha a gáz sűrűsége elég kicsi — ak­kor mind a molekulák közép­pontjainak helyzetére, mind azok irányítottságára fennáll. Szerencsére a fizikust vagy a technikust ez a rendezetlenség nem akadályozza meg abban, hogy a gáz paramétereit, a­ nyo­mást, a hőmérsékletet nagy pontossággal meghatározza, minthogy­­ ezek a részecskék mozgásából levezethető statisz­tikus középértékek. E mennyisé­gek egymáshoz rendelését a ki­netikus gázelmélet végezte el. Az atomok szerkezetének, a külső elektronhéjak szerepének, a vegyérték erők alakulásának a megértése kulcsot adott a ke­zünkbe arra, hogy előre lássuk, illetve megmagyarázzuk, miért kockarendszerben kristályosod­nak a fémek, miért olyan a gyé­mántkristály, amilyen. Már nem ilyen egyszerű a helyzet a ve­­gyületek vonatkozásában, ame­lyeknél a kristályrácsot lét­rehozó kohéziós erők kialakulá­sa nem könnyen áttekin­thető. Nagy lendületet, adott a kris­tályszerkezetek tanulmányozá­sának, amikor Laue­­ és Bragg röntgendiffrakciós kísérletei közvetlen betekintést nyújtot­tak a kristályok belső szerke­zetébe, és módszert adtak a rácsállandók méréssel való meg­határozására. (Folytatás a 18. oldalon) A hexagonális fém-kristály modellje Különleges elektronmikroszkóp­­technikával láthatóvá lehet tenni a kristályrácsban megjelenő diszloká­­ciót Természetes karcit kristályok A fémmik­roszkóp alatti csiszolaton látható a vizsgált cink-minta mikro- Dezoxiribonukleinsav molekula kristályos szerkezete modellje (részlet) A szélcsatorna reneszánsza A szélcsatorna fogalma sok évtizede úgy ment át a köztu­datba, mint a ballisztikai kuta­tások és a repülőgépipar fontos kísérleti eszk­­öze. Az elmúlt év­tizedben azonban alaposan ki­bővült alkalmazási területe, így joggal beszélhetünk a szélcsa­torna reneszánszáról. A szélcsatornában nagy se­bességű légáramlást hoznak lét­re. A beszívott levegőt külön­leges kialakítású légcsavar gyorsítja fel, majd az általa perdületbe hozott légáramot te­relő lapátsorozatok egyenirá­­nyítják és a mérőtérbe vezetik. A mérőtérben felfüggesztett vagy elhelyezett modelleken fellépő aerodinamikai erőket különféle precíziós műszerek­kel, mérlegekkel mérik. Nagy sebességű járművek Napjainkban a repülőgépeken kívül a legkülönbözőbb közle­kedési eszközöket vizsgálják szélcsatornáiban. A francia vas­úti társaság, az SNCF a hetve­nes évtizedben szeretné elérni egyes vonalain bizonyos szerel­vényeknél a 300 kilométer órán­kénti utazósebességet. Ehhez természetesen megelőző aero­dinamikai kísérletek szüksége­sek. Nemcsak mozdonyokat, ha­nem összekapcsolt szerelvény­­modelleket is helyeznek a mé­rőtérbe, és figyelik a szerelvény felfekvését a sínekre, igyekez­nek kialkítan­i a megfelelő áramvon­alformát és meghatá­rozni az ideális összekapcsolási távolságot. Amikor a nagy se­bességű szerelvény belép egy alagútba, ott igen erős légör­­vény keletkezésével kell szá­molni, ezért a szerelvénynek az alagútb­an való­ viselkedését szintén a szélcsatornában kísér­letezik ki. A franciák légpárnás vonata, az Aerotrain és a Naviplane légpárnás jármű szintén számos szélcsatorna-kísérleten esett ke­resztül, amíg megkezdték gyár­tásukat. Az aerodinamikai problémá­kat az autóiparban sem lehet figyelmen kívül hagyni. Egyre növekszik a sebesség, a leg­újabb sportkocsiké eléri a 200— 250 km/órát, amennyit valaha a dugattyús repülőgépek teljesí­tettek. Megváltozik a motortel­­jesítmény, de ezzel meg kell változtatni az autók aerodina­mikai formáját is. E munka so­rán figyelembe kell venni azt, hogy ha egy gépkocsi óránként 60 kilométeres sebességgel ha­lad, akkor a légellenállás le­küzdése a motor teljesítményé­nek 50 százalékát veszi igény­be. Ez az arány 75%-ra növek­szik akkor, amikor a kocsi se­bessége eléri a 160 km/órát. Napjainkban az építészet is­­egyre több­ gondot fordít a szél­csatorna-kísérletekre, s a be­rendezés a statikus számára lassan nélkülözhetetlen eszköz lesz. Nem kell külön hangsú­lyozni, hogy egyes épületek, hidak, pillérek milyen szélhú­­tásnak vannak kitéve. Az Egye­sült Államokban tornádó alatt (Folytatás a II. oldalon) A szélcsatornában kikísérletezett Aerotrain

Next