Buckling of a beam extruded into highly viscous fluid
Notice bibliographique
Résumé
Inspired by microscopic Paramecia which use trichocyst extrusion to propel themselves away from thermal aggression, we propose a macroscopic experiment to study the stability of a slender beam extruded in a highly viscous fluid. Piano wires were extruded axially at constant speed in a tank filled with corn syrup. The force necessary to extrude the wire was measured to increase linearly at first until the compressive viscous force causes the wire to buckle. A numerical model, coupling a lengthening elastica formulation with resistive-force theory, predicts a similar behavior. The model is used to study the dynamics at large time when the beam is highly deformed. It is found that at large time, a large deformation regime exists in which the force necessary to extrude the beam at constant speed becomes constant and length independent. With a proper dimensional analysis, the beam can be shown to buckle at a critical length based on the extrusion speed, the bending rigidity, and the dynamic viscosity of the fluid. Hypothesizing that the trichocysts of Paramecia must be sized to maximize their thrust per unit volume as well as avoid buckling instabilities, we predict that their bending rigidity must be about 3×10^{-9}Nμm^{2}. The verification of this prediction is left for future work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».