Schuhe mit Insektenantrieb

Der Kaiser (möge er ewig leben) hat das Gefühl, dass das Gehen zu viel Mühe bereitet. Er soll einfach aufrecht stehen können und seine Schuhe bringen ihn dorthin, wo er will. Er möchte seine Motive auch beeindrucken, indem er scheinbar gleitet, ohne seine Beine zu bewegen.

Im Mittelalter gab es dafür keine offensichtliche Technologie, daher schlug sein Chefberater vor, Insekten an den Sohlen eines speziellen Paares von Pantoffeln anzubringen. Wenn der Kaiser aufsteht, veranlasst das zusätzliche Gewicht die Insekten, sich zu bewegen, um zu entkommen. Der Kaiser muss nur seine Füße in die richtige Richtung zeigen.

Motivation - Warum nicht Leute dazu bringen, ihn zu tragen? Der Imperator möchte scheinbar überall wie von Zauberhand dahingleiten. Wenn die Schuhsohlen nicht ausreichend groß sind, kann er stattdessen auf einer flachen starren Platte stehen und seine voluminösen Roben können deren Ränder verdecken.

Frage

Wie gehe ich als Leiter des Designteams vor, um das zu erreichen? Ist es überhaupt möglich?

  1. Soll ich wenige große Insekten wie Goliath-Käfer einsetzen oder ist es effizienter, viele, viele kleine Insekten wie Ameisen einzusetzen?

  2. Was ist die Mindestfläche der Bodenplatte, damit die Insekten das Gewicht des Imperators (200 lb 90 kg) tragen können, ohne gequetscht zu werden?

Bedingungen

  1. Insekten werden zu diesem Zweck gezüchtet und bei Bedarf ersetzt. Es ist immer eine Ersatz-Grundplatte/ein Paar Pantoffeln zur Hand.
  2. Die Oberfläche der Sohlen der Hausschuhe/Grundplatte sollte so klein wie möglich sein, um das Gewicht des Kaisers für eine zehnminütige Reise von einem Thron zum anderen zu tragen.
  3. Die Böden sind glatt und eben. Der Kaiser wird von Höflingen Treppen oder steile Hänge hinauf getragen.
  4. Die Insekten sind alle Arten von echten Erdinsekten. Sie können bei Bedarf importiert werden.
  5. Bitte fragen Sie nach weiteren Erläuterungen, bevor Sie antworten.
Ich liebe diese Frage, obwohl (a) ein so fauler Kaiser sich nicht die Mühe machen würde, aufzustehen, er würde einfach sitzen bleiben und die kleinen Kerle den Thron herumtragen lassen (eine Antwort, die das Gleichgewichtsproblem ansprach, das im Stehen ohne etwas herumbewegt wurde festzuhalten würde mindestens einen Extrapunkt bringen). und (b) der Ausdruck „Katzen hüten“ kommt mir in den Sinn.
Ihre Frage ist widersprüchlich. Sie sagen, die Insekten werden für einen bestimmten Zweck gezüchtet, fragen dann aber, wie schwer zu schwer ist, als ob Sie reale Einschränkungen für Insekten wollen, die nicht existieren können. Außerdem haben Sie das Hard-Science-Tag. Quadratisches Würfelgesetz + Oberflächendruck der Insektenbeine + chemische Energiespeicher + Kraftdruck der Insektenbeine verhindern all dies unter einem harten wissenschaftlichen Tag. Was funktionieren würde, wären Rollschuhe (oder Marmorkugeln) mit "Schlitten" -Hunden ... oder Schlittendienern, praktischer.
@DKNguyen - Sie werden nicht selektiv gezüchtet. Sie sind nur gewöhnliche echte Erdinsekten, die gezüchtet werden.
Dann schließt das Hard-Science-Tag das Ganze sofort aus.
@DKNguyen - Ich habe zugelassen, dass er stattdessen auf einer von Roben verdeckten Plattform stehen kann, wenn eine größere Fläche benötigt wird.
Wird nicht helfen. Eine Kakerlake, die einen 90 kg schweren Mann trägt, ist wie ein Pferd, das 5 Kreuzfahrtschiffe auf seinem Rücken trägt, wenn die Dinge linear zunehmen (was sie nicht tun). Sie könnten versuchen, 100 Pferde oder 1000 Pferde zu verwenden, aber es wird nicht helfen.
@DKNguyen - Deshalb bitte ich um harte Wissenschaft und einen Realitätscheck. Wenn sich herausstellt, dass die Plattform einen Durchmesser von 50 Fuß haben muss, dann sei es so.
Würde das Hinzufügen von Rädern zählen oder würde das den Rahmen der Frage sprengen?
@Yay - Ich bin mir nicht sicher. Sind die Räder insektengroß?
@chasly-supportsMonica das habe ich mir gedacht, obwohl andere Räder auch irgendwie funktionieren könnten.
Es ist nicht möglich, fliegende Insekten zu verwenden, denn selbst wenn Sie genug hätten, um das Gewicht des Königs zu tragen (was Kabel und keine Schuhe verwenden würde), würde die Menge wahrscheinlich ausreichen, um einen Schwarm in der Größe einer Heuschreckenwolke zu bilden - die Illusion ist gebrochen, weil der Schwarm es nicht kann versteckt sein. Selbst bei Insekten, die sehr schwere Lasten heben können, bräuchte man einen Insektenpfad, da die alte Gruppe natürlich schnell ermüden würde - die Illusion ist gebrochen, weil jeder den Insektenpfad sehen kann. Es wäre glaubwürdiger, wenn die Illusion, die aufrechterhalten werden soll, darin besteht, dass der König Käfer kontrollieren kann.

Antworten (2)

Bei den Ameisen liegt der Rekord bei einem Gewicht von 500 mg, dem 100-fachen seines Körpergewichts. 90 kg Durchschnitt würden 180.000 Ameisen brauchen. Unsicher, wie ihre Ausdauer unter diesen Bedingungen ist. Wenn Sie jeder Ameise 12 mm x 4,16 mm Platz geben, erhalten Sie eine Fläche von mindestens 9 Quadratmetern .

Holz (2 x 4s) hat eine Dichte von 881kg/m^3. Eine 9 Quadratmeter große Plattform aus 1/4 Zoll dickem Material (was meiner Meinung nach zu dünn zum Arbeiten ist) wiegt 100 kg. Sie landen in einem Zyklus, in dem das Gewicht aufgrund der vergrößerten Plattformfläche schneller zunimmt als die von den Ameisen benötigte Fläche es zu unterstützen.

Dies ignoriert auch Ausdauerprobleme unter einem solchen Gewicht.

In jedem Fall möchten Sie auf jeden Fall Räder oder Lager, wenn Sie dies versuchen.

Sie könnten einen stetigen Ameisenstrom haben, der die müden ersetzt, um die Ausdauer zu erleichtern. Oder eine Reihe von Ameisen, die sich alle nicht viel bewegen, nur wie eine Welle an der Plattform vorbeiziehen.
@Allan Könntest du, aber das erfordert noch mehr Fläche, was das Gewicht wieder erhöht, was, wie du oben sehen kannst, ein Problem ist. Würde durch eine Auflagefläche erheblich gemildert. Von einer oder zwei Personen auf einer 2 mal 2 Fuß großen Plattform herumgeschoben zu werden, ist viel sinnvoller, als Welle auf Welle von Ameisen Dutzende von Quadratmetern breit. Für öffentliche Auftritte vielleicht okay, aber im Alltag ein PITA. Das vertikale Stapeln der Muskelkraft reduziert den Platzbedarf, was Insekten nicht können.
Ich persönlich bevorzuge Mistkäfer, die Marmorkugellager schieben. Aber sie müssten in einem zirkulierenden Muster laufen, wenn die Kugeln unter der Rückseite der Plattform herausrollen
Würden Räder etwas ändern? Nach meinem Verständnis könnten die Räder wahrscheinlich die Plattform unterstützen und Ameisen könnten sie schieben, aber ich konnte keine Quellen dazu finden.
@Yay Ja, das ist der ganze Grund, warum wir Räder verwenden. Das Rollen ermöglicht eine Schubkraft, die nur einen Bruchteil der Gleitkraft ausmacht, die wiederum nur einen Bruchteil der Auftriebskraft (Gewicht) ausmacht. Schlagen Sie die Gleichung für den Reibungskoeffizienten (und die Rollreibung) nach.

Nashornkäfer sollen das 850-fache ihres eigenen Gewichts heben können. Allerdings fehlen Beweise dafür, also bleiben wir bei dem, was bewiesen werden kann.

http://jeb.biologists.org/content/199/3/609.abstract Mistkäfer können das 100-fache ihres Gewichts heben. Bei 20 mg und einem Bedarf von 15 cm x 7,5 cm können sie dann bei 1 m² 176 kg heben. (88 Käfer).

Holz (2 x 4s) hat eine Dichte von 881kg/m^3. Eine 1 Quadratmeter große Plattform aus 1/2 Zoll dickem Material wiegt 22 kg. Das kombinierte Gewicht beträgt 112 kg.

Das Minimieren der Plattform würde eine Plattform von 0,8 Quadratmetern ergeben. Dies könnte 56 Käfer aufnehmen und 112 kg tragen. Das kombinierte Gewicht würde jetzt 105 kg betragen. Da dies nur 53 Käfer erfordert, können 3 unterwegs sterben und kein großes Problem darstellen.

JEDOCH ist das 100-fache ihres Gewichts laut dieser Referenz nicht nachhaltig. 30 mal ist. Der Wendepunkt wird zwischen diesen beiden Zahlen liegen. Wenn ein Element der selektiven Züchtung eingeführt wurde, können Sie auf einen höheren Wert drängen.

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