Наверное на продовольственных рынках вы много раз замечали, что фрукты и овощи сферической формы часто раскладывают в форме пирамидки. Сначала выкладывается нижний слой, затем на него сверху кладут слой с меньшей общей площадью и доходит всё до одного единственного овоща на самом верху.
Вы спросите, а как сюда можно привязать принцип плотнейшей упаковки атомов в кристаллической решетке и знают ли о нем продавцы, которые так раскладывают свой товар? Оказывается, этот интересный и малоизвестный принцип работает тут в полной мере.
Мы помним, что в природе всё уравновешенно, логично и подчиняется математической логике. Ну и заодно всегда работает закон сохранения энергии совместно с принципом минимальных затрат энергии, который гласит, что любой процесс будет протекать по наиболее выгодному энергетически сценарию с наименьшими энергозатратами.
Исходя из "принципа выгоды", атомы в веществе тоже располагаются не просто так абы как, а согласно принципу плотнейшей упаковки.
Принцип гласит, что все атомы условно можно представить в виде шаров, а весь объем кристалла будет заполнен атомами, которые располагаются как можно более плотно друг к другу, чтобы занять всё доступное пространство. На основе этого принципа удалось просто и геометрически образно охарактеризовать многие особенности кристаллического строения материалов.
Интересно заметить, что этот принцип перекочевал в кристаллографию из геометрии. Там есть такое понятие, как плотная упаковка равных сфер.
Так называется такое расположение одинаковых неперекрывающихся сфер в пространстве, при котором занимаемая внутренними областями этих сфер доля пространства (плотность упаковки) максимальна.
Максимальную плотность упаковки для равных сфер определил когда-то ещё Гаус.
Но вы спросите, а как это связано с овощами?
Всё очень просто. Форма пирамидки из яблок, которая выложена на прилавке, повторяет модель структуры вещества по принцип плотнейшей упаковки. А выкладывают их таким образом по двум причинам:
- Конструкция получается наиболее устойчивая. Ведь овощи таким образом заполоняют все пустые пространства между друг другом и не позволяют свободно укатываться каждому из плодов. Попробуйте-ка выложить шарообразные предметы так, чтобы они не укатывались без такого приёма. Можно, конечно же, выкладывать всё в один слой, но много не влезет.
- Таким образом можно сэкономить место, ведь овощи или фрукты будут выложены в несколько рядов, клиенту будет удобно их брать, а слой за слоем не будет подвержен рассыпанию под действием силы тяжести.
Получается, что продавцы овощей, сами того не зная, вдруг открыли и применили на практике принцип плотнейшей упаковки, который позволил им получить устойчивую конструкцию и рационально расположить свой товар на прилавке. Да ещё и выглядит всё это довольно приятно и интересно.
-----
За мир во всём мире! С уважением, проект Инженерные знания
-----
Пожалуйста, подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Это поможет развитию канала, а вы не пропустите новые статьи
Советую также прочитать на нашем канале:
-----
