Чем является для вас приготовление пищи? Для многих это не просто рутинный процесс, но и по-настоящему творческая задача. И для ученых тоже!
Мы уже рассказывали, как определяется готовность макарон с помощью математики. А теперь пришла пора задуматься и об основном блюде к гарниру :) Разумеется, в его математическом переосмыслении.
Так, американский ученый из Висконсинского университета в Мадисоне постарался с научной точки зрения определить, какую роль играет переворачивание котлеты для ее равномерной прожарки.
Для этого он смоделировал плоскую котлету, которая обычно используется для гамбургеров, как бесконечную однородную плоскость с толщиной 1 см. Эта котлета пребывает в пространстве с температурой 25 градусов Цельсия, а затем “помещается” на сковороду, температура жарки которой составляет 200 градусов Цельсия. При этом сковорода в этой теоретической задаче тоже стала бесконечной.
Ученый пренебрег текстурой мяса и внутренней динамикой, а в качестве условия полной готовности котлеты выбрал равномерное достижение температуры 75 градусов в любой ее точке..
В соответствии с построенной математической моделью оказалось, что если котлета очень быстро отдает тепло в воздух, то ее верхняя часть никогда не приготовится без переворота (однако в действительности это не так, и полная прожарка достигается через 283 секунды даже без переворачивания котлеты).
Дальнейшее исследование показало, что один переворот существенно повышает прожарку, а вот их большее количество – незначительно. Эти данные получились в итоге решения оптимизационной задачи для разного числа переворотов, в котором каждый новый переворот добавлял новую временную переменную.
Так, оказалось, что при “режиме готовки” с одним переворотом лучше всего его сделать через 36 секунд после начала жарки: это сокращает время готовки на 81 секунду.
Правда, результаты этого исследования сложно применять на практике: вряд ли какой-либо шеф-повар будет переворачивать котлеты по секундам или по десятку раз, как это было в исследовании.
#статистика #математика #прогнозирование #планирование #analytera
