วาดภูเขาน้ำแข็งแล้วดูว่ามันลอยขึ้นมาอย่างไร

 (joshdata.me)
2 คะแนน โดย GN⁺ 2024-06-10 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • Iceberger เป็นเกมง่าย ๆ ที่ให้ลองดูว่าภูเขาน้ำแข็งที่วาดขึ้นเองจะทรงตัวอยู่บนน้ำในทิศทางใด
  • ภูเขาน้ำแข็งมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ จึงลอยโดยมีมวลประมาณ 10% อยู่เหนือผิวน้ำ
  • การจะบอกว่าด้านไหนจะหงายขึ้นจากรูปร่างอย่างเดียวทำได้ยาก เพราะได้รับอิทธิพลจาก การกระจายมวลสามมิติ และความหนาแน่นสัมพัทธ์เมื่อเทียบกับน้ำ
  • ซิมูเลชันในหน้านี้ไม่ได้จำลองปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์จริงทั้งหมด แต่แสดงผลโดย ประมาณค่า ของปัจจัยที่เกี่ยวข้อง
  • เกมนี้ได้แรงบันดาลใจจากทวีตของ @GlacialMeg ที่พูดถึงการวาดภูเขาน้ำแข็งใน ทิศทางที่เสถียร

ทิศทางที่เสถียรของภูเขาน้ำแข็งที่ลองวาดได้เอง

  • Iceberger เป็นเกมที่เมื่อผู้ใช้วาดรูปร่างภูเขาน้ำแข็งแล้ว จะแสดงให้เห็นว่าภูเขาน้ำแข็งนั้นจะลอยน้ำอย่างไร
  • ภูเขาน้ำแข็งมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ จึงมีมวลประมาณ 10% อยู่เหนือผิวน้ำ
  • อย่างไรก็ตาม คำถามว่า “ด้านไหนจะหงายขึ้น” ไม่ได้ตัดสินได้จากรูปร่าง 2D อย่างเดียว

ข้อจำกัดของซิมูเลชันและแรงบันดาลใจ

  • ภูเขาน้ำแข็งจริงอาจไม่ได้ลอยในทิศทางเดียวกับผลลัพธ์ของหน้านี้อย่างแม่นยำ
    • ทิศทางจริงได้รับอิทธิพลสำคัญจาก การกระจายมวลสามมิติ
    • ความหนาแน่นสัมพัทธ์ ของภูเขาน้ำแข็งเมื่อเทียบกับน้ำก็มีผลเช่นกัน
    • หน้านี้จัดการปัจจัยเหล่านี้ด้วยการประมาณค่า
  • เกมนี้ได้แรงบันดาลใจจากทวีตของ @GlacialMeg
    • ทวีตดังกล่าวเป็นข้อเสนออย่างไม่เป็นทางการแต่เปี่ยมด้วยความตั้งใจ ว่าเหล่านักวิทยาศาสตร์ควรวาดภูเขาน้ำแข็งใน ทิศทางที่เสถียร

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-06-10
ความเห็นจาก Hacker News

  • ตอนแรกหงุดหงิดที่มีแค่ พื้นผิวแบนราบ โผล่พ้นน้ำ แต่พออ่านทวีตด้านล่างก็เข้าใจว่านั่นแหละคือประเด็นสำคัญ
    https://threadreaderapp.com/thread/1362557149147058178.html
    ถึงขั้นต้องขอบคุณ Elon เลยที่ทำให้บน x.com ถ้าไม่มีบัญชีจะอ่านต่อหลังทวีตแรกไม่ได้

    • ตัวอย่างที่ไม่แบนมีอยู่ตรงนี้
      https://imgur.com/a/7KANxOn
      แต่ก็ดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นได้ยากมากในธรรมชาติ :-)
    • ถ้ามองภูเขาน้ำแข็งสองด้านแบบ 2 มิติ ก็เข้าใจได้ว่าด้านซ้าย/ขวากำลังแข่งกันยกตัวพ้นผิวน้ำโดยมี จุดศูนย์ถ่วง เป็นแกน
      ท่าทางที่เสถียรมีได้แค่ตำแหน่งที่แรงหมุนซ้ายขวาสมดุลกันเท่านั้น
      ถ้าภูเขาน้ำแข็งลอยตัวในแนวตั้ง และเมื่ออิงจากจุดศูนย์ถ่วงแล้วด้านหนึ่ง ซึ่งก็คือครึ่งล่าง มีมวลอยู่ใต้น้ำมากกว่าอีกด้าน มันก็จะมีแนวโน้มหมุนจนกว่าทั้งสองด้านจะโผล่พ้นน้ำพอๆ กัน
      เพราะแบบนี้ ทิศ แนวนอน จึงมักชนะทิศแนวตั้งได้ง่ายกว่า ขึ้นอยู่กับการกระจายมวล
      แน่นอนว่าภูเขาน้ำแข็งที่ทรงตัวในแนวตั้งก็เป็นไปได้ แต่คล้ายกับการตั้งดินสอบนนิ้วมือ คือทำได้แต่ไม่เสถียร และแค่มีการรบกวนเล็กน้อย เช่น แรงกระแทกตอนที่ก้อนน้ำแข็งเพิ่งแตกหลุดจากธารน้ำแข็ง ก็ทำให้มันกลับไปอยู่ในท่าแนวนอนที่เสถียรกว่าได้ง่าย
    • https://i.imgur.com/ixBkSsV.png
    • ลองใช้รูปร่างที่ไม่มีพื้นผิวแบนเลยก็ได้ เช่น ดาวห้าแฉก

  • คนทำเองครับ ดีใจที่ผ่านไปหลายปีแล้วยังมีคนเอากลับมาแชร์อีก
    วิทยาศาสตร์จงเจริญ! ช่วยสนับสนุน นักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ ใกล้ตัวคุณด้วย

    • เป็นซิมูเลชันเพื่อการศึกษาที่ยอดเยี่ยมมาก ขอบคุณที่ทำขึ้นมา
      มีเรื่องสงสัยอยู่อย่างหนึ่ง คือถ้าวาด เส้นตรง 45 องศา แบบที่คอมเมนต์อื่นพูดถึง จะเห็นพฤติกรรมคล้ายเงื่อนไขขอบเขต
      อยากรู้ว่านี่เป็นเพราะฟิสิกส์จริงๆ หรือเป็นเพราะการนำไปใช้ ของซิมูเลชัน
    • เจ๋งมาก
      ผมหารูปร่างที่ซิมูเลชันจัดการได้ไม่ค่อยดีเจอด้วย คือพวกรูปร่างแบบเข็มที่ กว้างมากและบางมาก จะสั่นแรงมากและดูเหมือนจะไม่ยอมหยุดหรือช้าลงเลย
    • ทำได้ดีมาก ซิมูเลชันนี้เป็นแบบ 2 มิติ ถ้าเป็น 3 มิติจะต่างออกไปไหม? ชักอยากลองแกะสไตโรโฟมมาทดสอบเองเลย
      • js

  • ผมสร้างแบบที่แกว่งไม่สิ้นสุดได้แล้ว :D
    วิดีโอไม่ได้เปิดวน แต่เป็นการอัดจริง
    https://streamable.com/0a9zmb

    • ลูกชายผมเอาชนะผมได้ด้วยแบบที่ดีกว่า แกว่งและโคลงสุดๆ :)
      https://jmp.sh/s/ARfqurF7BYQExwIQmWXZ
    • ดูเหมือนว่ามันจะจัดการกับรูปร่างยาวและเรียวได้ไม่ค่อยดี บางแบบเคลื่อนที่อยู่ตลอดแล้วก็พลิกคว่ำเป็นพักๆ

  • อีกเวอร์ชันหนึ่งที่ทำจากแรงบันดาลใจจากทวีตเดียวกัน มีรูปร่างตั้งต้นเตรียมไว้ให้ และ แสดงแรงอย่างชัดเจน: https://engaging-data.com/iceberger-remixed/
    ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลจากปี 2021 และเหมือนผมจะเคยเห็นอะไรมาก่อนหน้านั้น แต่หาไม่เจอ

  • โค้ดต้นฉบับ HTML มีคอมเมนต์กำกับไว้อย่างดี อ่านสนุกมาก
    มีคณิตศาสตร์อยู่พอสมควรสำหรับการจำลองแรงต้าน มวล และความหนาแน่น และใช้ ความถ่วงจำเพาะ ของน้ำแข็งกับน้ำทะเล พร้อมทั้งปรับแต่งให้ดูสมจริงขึ้นใน 2 มิติ
    ยังสามารถใส่ รูปหลายเหลี่ยมตัดกันเอง ที่ทับซ้อนกับตัวเองได้ด้วย
    แถมยังวางรูปภาพได้อีก! โค้ดจะไล่ตามเส้นขอบของภาพแล้วเลือกรูปหลายเหลี่ยมที่ซับซ้อนที่สุด

  • สนุกมากและแม่นยำจริงๆ ผมลองทดสอบในอ่างอาบน้ำแล้ว ผักกาดหอม ลอยเหมือนกับรูปที่ผมวาดเป๊ะเลย

  • เป็นโพสต์จากปี 2021
    https://news.ycombinator.com/item?id=26201160

  • ไม่รู้เหมือนกันว่าใน Twitter มีใครเสนอไอเดียนี้ไปแล้วหรือยัง อ่านเธรดไม่ได้และก็ไม่คิดจะสมัครสมาชิกเลยเช็กไม่ได้
    ฟีเจอร์เสริมที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือระบบ คะแนน ที่แปรผกผันกับระยะทางที่ภูเขาน้ำแข็งต้องเคลื่อนที่กว่าจะไปถึงตำแหน่งลอยตัวที่เสถียร
    ถ้าให้ดีสุด น่าจะเป็นเป้าหมายที่ยากมากแบบวาดออกมาแล้วเสถียรสมบูรณ์ตั้งแต่แรก รวมถึงระดับผิวน้ำด้วย

    • ถ้าวาดรูปร่างที่เสถียรมากๆ ก็เข้าใกล้เป้าหมายนั้นได้พอสมควร เช่น รูปร่างที่เตี้ยแต่กว้างมาก หรือ สามเหลี่ยมด้านเท่า ที่มีมุมหนึ่งชี้ลง
      จากนั้นก็ค่อยปรับความสูงให้พอดีในครั้งแรก
      ถ้าจะให้เป็นเกมที่ดีน่าจะต้องมีข้อจำกัดอื่นเพิ่ม เช่น ให้คะแนนมากขึ้นตามความสูงสูงสุดเหนือผิวน้ำ หรือให้คะแนนตามระยะเวลาที่หมีขั้วโลกสามารถวางเท้าให้แห้งได้ระหว่างที่น้ำแข็งละลาย
      เพราะแถบที่เตี้ยและกว้างจะละลายเร็วกว่ารูปร่างที่ออกแนวทรงกลม

  • เจ๋งมาก เป็นของที่ cool แบบตรงตัวจริงๆ
    ผมวาดเส้นตรงแล้วมันหมุนติ้วๆ ไม่หยุดเลย :D

  • ตลกดีที่พอลองวาดตัวอย่างคลาสสิกของ ส่วนยอดของภูเขาน้ำแข็ง แล้วจะเห็นมันพลิกคว่ำ :D