بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله دینامیک حرکت یک ذرهی میلهای شکل، تحت اثر نیروهای پیشران نوسانی و غیرنوسانی، به روش تحلیلی در دو بعد بررسی میشود. نتایج نشان می-دهد که نیروی پیشران غیر نوسانی - نوسانی - جملهای به ضریب پخش اضافه میکند که با توان دو اندازهی نیرو - دامنه نیرو - متناسب است. اثر نیروی خود پیشران غیر نوسانی - حتی با اندازه کوچک - در ضریب پخش قابل توجه است. در حالیکه نیروی نوسانی فقط با دامنه بزرگ ضریب پخش را افزایش میدهد و در دامنه های کوچک سبب افزایش قابل توجه ضریب پخش نمیشود. در مقیاسهای زمانی کوچک، نیروی نوسانی باعث نوسانی شدن نمودار میانگین مربع جابجایی بر حسب زمان میشود.
مقدمه
در سالهای اخیر، مطالعهی دینامیک ذرات خودپیشران درشرایط عدد رینولدز پایین توجه فیزیکدانان زیادی را به خود جلب کرده است. در مقیاس کوچک ذرات کلوئیدی، باکتری[1]، میکرو- شناگرهای مصنوعی[2] و در مقیاسهای بزرگ ارتعاش میلههایی در مقیاس مواد دانهای[3] را میتوان مثال زد. نیروی پیشران باعث میشود فرایند پخش ویژگیهای متفاوت دیگری داشته باشد. علاوه بر نیروی پیشران، شکل یک ذره بر دینامیک پخش آن تاثیر دارد.
یک ذرهی ناهمسانگرد مقادیر مختلفی از ضرایب اصطکاک را تجربه میکند. جفت شدگی حرکت انتقالی و دورانی باعث میشود درک و تصور پخش این ذرات به طرز محسوس مشکل شود.[4] نیروی پیشران تفاوت بین دینامیک ذرات همسانگرد و ناهمسانگرد را زیاد میکند. ما با تحلیل دینامیک یک ذرهی میلهای شکل، تحت تاثیر نیرویهای پیشران ثابت و نوسانی، ضریب پخش را بدست میآوریم. از کاربردهای این مسأله میتوان به تحلیل حرکت ذرات خودپیشران مصنوعی، هدایت ذرات میکرونی و انتقال دارو اشاره کرد.
