Luật nhân rộng là gì?

Luật nhân rộng là một khái niệm về khoa học và kỹ thuật.Nó đề cập đến các biến thay đổi đáng kể tùy thuộc vào tỷ lệ (kích thước) đang được xem xét.Ví dụ: nếu bạn cố gắng chế tạo một chiếc xe khai thác 50 tấn bằng cách sử dụng các giả định kỹ thuật tương tự như một chiếc xe 2 tấn, có lẽ bạn sẽ kết thúc với một chiếc xe thậm chí không chạy.Thuật ngữ quy mô tỷ lệ thường xuất hiện khi xem xét thiết kế của một cấu trúc lớn hoặc nhỏ bất thường, do đó, suy nghĩ cẩn thận là cần thiết để mở rộng các nguyên tắc của các cấu trúc có kích thước điển hình cho các cấu trúc có kích thước khác thường. Một số luật tỷ lệ rất đơn giản.Ví dụ, đối với cấu trúc ba chiều, khối lượng tăng theo khối kích thước tuyến tính.Điều này đơn giản có nghĩa là cứ sau 10 lần tăng kích thước tuyến tính, khối lượng cấu trúc tăng theo hệ số 1000. Điều này rất có ý nghĩa đối với thiết kế máy hoặc cấu trúc: Nếu bạn muốn tăng gấp đôi công suất của tháp nước, bạn chỉ tăng kích thước tuyến tính của nóbằng vài chục phần trăm, thay vì nhân đôi chúng.Đơn giản nhưng đúng.

Có nhiều biến thể phức tạp hơn của các quy mô tỷ lệ.Một số biểu hiện thú vị nhất của luật nhân rộng đang được tìm thấy trong các lĩnh vực của công nghệ vi mô và công nghệ nano, nơi các kỹ sư phải đối phó và khai thác các đặc tính bất thường do thang đo nhỏ.Trong vi lỏng, một số tính chất bất thường này bao gồm dòng chảy tầng, sức căng bề mặt, điện hóa, thư giãn nhiệt nhanh, điện tích bề mặt điện và khuếch tán.Ví dụ, trong các buồng chất lỏng có kích thước nhỏ hơn khoảng nửa milimet, dòng chảy là laminar, có nghĩa là hai kênh hội tụ không thể trộn qua nhiễu loạn, như trên quy mô vĩ mô và thay vào đó phải trộn qua khuếch tán.Có nhiều ví dụ khác về quy mô quy mô ở đây. Khi các thuộc tính nhất định được giữ lại bất kể quy mô, nó được gọi là

tỷ lệ bất biến.Các ví dụ bao gồm bất cứ điều gì xảy ra trên tất cả các thang đo kích thước, bao gồm hiện tượng tuyết lở, hao mòn trong chất cách điện điện, sự thấm của chất lỏng thông qua môi trường bị rối loạn và sự khuếch tán của các phân tử trong dung dịch.Khi chúng tôi tìm hiểu thêm về vật lý và cơ học, chúng tôi khám phá ra các hiện tượng bất biến tỷ lệ mới thú vị.Nói chung, hầu hết các tính chất vật lý thay đổi theo quy mô.