Povrch - Surface - Wikipedia

Sestavu tablet viz Microsoft Surface. Pro další použití viz Povrch (disambiguation).
Povrch jablka má různé vnímatelné vlastnosti, jako je zakřivení, hladkost, struktura, barva a lesk; pozorování těchto charakteristik zrakem nebo dotykem umožňuje identifikaci objektu.
Voda kapička ležící na a damašek. Povrchové napětí je dostatečně vysoká, aby se zabránilo vznášení se pod textilem.
The slunce, stejně jako všechny hvězdy, se z dálky zdá, že má zřetelný povrch, ale při bližším přiblížení nemá stanovený povrch,

A povrch, jak se tento termín nejčastěji používá, je nejvzdálenější nebo nejvrchnější vrstva fyzického objektu nebo prostoru.[1][2] Je to část nebo oblast objektu, kterou může pozorovatel nejprve vnímat pomocí smyslů pohled a dotek, a je část, se kterou jiné materiály nejprve interagují. Povrch objektu je více než „pouhé geometrické těleso“, ale je „vyplněn, rozložen nebo naplněn vnímatelnými vlastnostmi, jako je barva a teplo“.[3]

Koncept povrchu byl abstrahován a formalizován v matematika, konkrétně v geometrie. V závislosti na vlastnostech, na které je kladen důraz, existuje několik neekvivalentních takových formalizací, které se všechny nazývají povrch, někdy s nějakým kvalifikátorem, jako je algebraický povrch, hladký povrch nebo fraktální povrch.

Pojem povrch a jeho matematická abstrakce jsou široce používány v fyzika, inženýrství, počítačová grafika a mnoho dalších oborů, především v reprezentaci povrchů fyzických objektů. Například při analýze aerodynamický vlastnosti letoun, ústředním hlediskem je proudění vzduchu po jeho povrchu. Koncept také vyvolává určité filozofické otázky - například, jak silná je vrstva atomů nebo molekul, které lze považovat za součást povrchu objektu (tj. Kde končí „povrch“ a „interiér“),[2][4] a objekty skutečně mají vůbec povrch, pokud na subatomární úrovni nikdy nepřijdou do styku s jinými objekty.[5]

Vnímání povrchů

Povrch objektu je část objektu, která je primárně vnímána. Lidé srovnávají vidění povrchu objektu s viděním objektu. Například při pohledu na automobil obvykle není možné vidět motor, elektroniku a další vnitřní struktury, ale objekt je stále rozpoznán jako automobil, protože povrch jej identifikuje jako jeden celek.[6] Koncepčně lze „povrch“ objektu definovat jako nejvyšší vrstvu atomů.[7] Mnoho předmětů a organismů má povrch, který je nějakým způsobem odlišný od jejich vnitřku. Například slupka jablka má velmi odlišné vlastnosti od vnitřku jablka,[8] a vnější povrch rádia může mít velmi odlišné součásti od interiéru. Oloupání jablka znamená odstranění povrchu, což nakonec zanechá jiný povrch s jinou strukturou a vzhledem, který lze identifikovat jako oloupané jablko. Odstraněním vnějšího povrchu elektronického zařízení může být jeho účel nerozpoznatelný. Naproti tomu odstranění nejvzdálenější vrstvy horniny nebo nejvyšší vrstvy kapaliny obsažené ve skle by zanechalo látku nebo materiál se stejným složením, jen s nepatrným zmenšením objemu.

V matematice

Hlavní článek: Povrch (matematika)

v matematika, a povrch je obecně řečeno objekt podobný a letadlo ale to nemusí být ploché. Plocha je tedy zobecněním roviny zakřivení není nutně nula. To je analogické k a křivka zobecnění (rovně) čára.

Existuje několik přesnějších definic, v závislosti na kontextu a matematických nástrojích, které se pro studium používají. Nejjednodušší matematické plochy jsou roviny a koule v Euklidovský 3prostor. Přesná definice povrchu může záviset na kontextu. Typicky v algebraická geometrie, povrch se může křížit sám (a může mít další singularity ), zatímco v topologie a diferenciální geometrie, nemusí.

Povrch je a dvourozměrný prostor; to znamená, že pohyblivý bod na povrchu se může pohybovat ve dvou směrech (má dva stupně svobody ). Jinými slovy, téměř v každém bodě existuje souřadnicová oprava na které je dvojrozměrný souřadnicový systém je definováno. Například povrch Země se podobá (v ideálním případě) dvojrozměrnému koule, a zeměpisná šířka a zeměpisná délka poskytnout na něm dvourozměrné souřadnice (kromě pólů a podél 180. poledník ).

Ve fyzikálních vědách

Mnoho povrchů uvažovaných v fyzika a chemie (fyzikální vědy obecně) jsou rozhraní. Například povrch může být idealizovanou mezí mezi dvěma tekutiny (povrch moře) nebo idealizovaná hranice tělesa (povrch koule). v dynamika tekutin, tvar povrchu může být definován pomocí povrchové napětí. Jsou to však pouze povrchy na makroskopické měřítko. Na mikroskopické měřítko, mohou mít určitou tloušťku. Na atomová stupnice, vůbec nevypadají jako povrch, kvůli otvorům tvořeným mezerami mezi nimi atomy nebo molekuly.

Další povrchy uvažované ve fyzice jsou vlnová čela. Jeden z nich objevil Fresnel, je nazýván povrch vlny matematiky.

Povrch reflektoru a dalekohled je paraboloid revoluce.

Další výskyty:

V počítačové grafice

Hlavní článek: Počítačová reprezentace ploch

Jednou z hlavních výzev počítačové grafiky je vytváření realistických simulací povrchů. V technických aplikacích 3D počítačová grafika (CAx ) jako počítačem podporovaný design a počítačem podporovaná výroba, jsou povrchy jedním ze způsobů reprezentace objektů. Dalšími způsoby jsou drátový model (přímky a křivky) a tělesa. Mraky bodů se také někdy používají jako dočasné způsoby reprezentace objektu s cílem použít body k vytvoření jedné nebo více ze tří stálých reprezentací.

Reference

  1. ^ Sparke, Penny & Fisher, Fiona (2016). Routledge Companion to Design Studies. New York: Routledge. p. 124. ISBN  9781317203285. OCLC  952155029.
  2. ^ A b Sorensen, Roy (2011). Vidět temné věci: Filozofie stínů. Oxford: Oxford University Press. p. 45. ISBN  9780199797134. OCLC  955163137.
  3. ^ Butchvarov, Panayot (1970). Koncept znalostí. Evanston: Northwestern University Press. p.249. ISBN  9780810103191. OCLC  925168650.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  4. ^ Procházka, Avrum (1988). Povrchy. Minneapolis: University of Minnesota Press. p.205. ISBN  9780816616947. OCLC  925290683.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  5. ^ Plesha, Michael; Gray, Gary & Costanzo, Francesco (2012). Inženýrská mechanika: statika a dynamika (2. vyd.). New York: McGraw-Hill Higher Education. p. 8. ISBN  9780073380315. OCLC  801035627.
  6. ^ Butchvarov (1970), str. 253.
  7. ^ Procházka (1988), str. 54.
  8. ^ Procházka (1988), str. 81.