Şekil faktörü

Bir mobil cihazın genel görünümü, boyutu ve şekli.

Tüm cep telefonları fiziksel tasarım açısından birbirine benzer. Çoğu cihaz şu kategorilerden birine girer: Çubuk, Kapaklı, Katlanır, Kayar veya Döner. Cep telefonu üreticileri yeni tasarımlar geliştirse de, kullandıkları temel genellikle bu form faktörlerinden biridir.

Şekil faktörleri, bir parçacığın şeklini, boyutundan bağımsız olarak sayısal olarak tanımlayan, görüntü analizinde ve mikroskopide kullanılan boyutsuz niceliklerdir. Şekil faktörleri, çap, kiriş uzunlukları, alan, çevre, ağırlık merkezi, momentler vb. gibi ölçülen boyutlardan hesaplanı. Parçacıkların boyutları genellikle mikroskop alanında olduğu gibi iki boyutlu kesitlerden veya projeksiyonlardan ölçülür, ancak şekil faktörleri üç boyutlu nesneler için de geçerlidir. Parçacıklar, örneğin metalurjik veya seramik mikro yapısındaki taneler veya bir kültürdeki mikroorganizmalar olabilir. Boyutsuz nicelikler genellikle daire, küre veya eşkenar çokyüzlü gibi ideal bir şekilden sapma derecesini temsil eder. Şekil faktörleri genellikle normalize edilir, yani değer sıfırdan bire kadar değişir. Bire eşit bir şekil faktörü genellikle daire, küre, kare veya küp gibi ideal bir durumu veya maksimum simetriyi temsil eder.

En boy oranı

En yaygın şekil faktörü , en büyük çap ile ona dik olan en küçük çapın bir fonksiyonu olan en boy oranıdır :

A_{R}={\frac {d_{\min }}{d_{\max }}}

Normalleştirilmiş en boy oranı, soğuk işlenmiş bir metaldeki tanecik gibi çok uzun bir parçacık için sıfıra yaklaşmaktan, eş eksenli bir tanecik için bire yakın değere kadar değişir. Yukarıdaki denklemin sağ tarafının tersi de kullanılır, böylece en boy oranı birden sonsuza yaklaşan değere kadar değişir.

Dairesellik

Bir diğer çok yaygın şekil faktörü ise çevre P ve alan A’nın bir fonksiyonu olan dairesellik (veya izoperimetrik oran )’dır :

f_{\text{circ}}={\frac {4\pi A}{P^{2}}}

Bir dairenin dairesellik katsayısı 1’dir ve bir deniz yıldızının ayak izinin dairesellik katsayısı birden çok daha küçüktür. Dairesellik denkleminin tersi de kullanılır, böylece f _circ bir daire için birden sonsuza kadar değişir.

Uzama şekil faktörü

faktörü, parçacığın ana eksenleri etrafındaki iki ikinci momentinin oranının karekökü olarak tanımlanır . ^[²^]

f_{\text{elong}}={\sqrt {\frac {i_{2}}{i_{1}}}}

Kompaktlık şekil faktörü

Sıkıştırma şekil faktörü , bir parçacığın kutupsal ikinci _{momenti i n’nin} ve eşit alanlı bir dairenin fonksiyonudur.

f_{\text{comp}}={\frac {A^{2}}{2\pi {\sqrt {{i_{1}}^{2}+{i_{2}}^{2}}}}}

Bir dairenin f bileşeni birdir ve bir I-kirişin kesitinin f bileşeni birden çok daha _küçüktür .

Dalgalanma şekil faktörü

Çevrenin dalgalanma şekil faktörü, çevrenin toplamının dışbükey kısmı P cvx’in bir fonksiyonudur_.

f_{\text{wav}}={\frac {P_{\text{cvx}}}{P}}

Metallerin ve seramiklerin kırılma tokluğu gibi bazı özellikleri tane şekilleriyle ilişkilendirilmiştir.

Şekil faktörlerinin bir uygulaması

Dünyanın en büyük adası olan Grönland’ın alanı 2.166.086 ^km² ; kıyı şeridi (çevresi) 39.330 km; kuzey-güney uzunluğu 2670 km; ve doğu-batı uzunluğu 1290 km’dir. Grönland’ın en boy oranı ise şöyledir:

A_{R}={\frac {1290}{2670}}=0,483

Grönland’ın dairesel yapısı şudur:

f_{\text{circ}}={\frac {4\pi (2166086)}{39330^{2}}}=0.0176.

En boy oranı, bir küre üzerinde gözle yapılan bir tahminle uyumludur. Mercator projeksiyonunu kullanan tipik bir düz haritada böyle bir tahmin, yüksek enlemlerdeki bozulmuş ölçek nedeniyle daha az doğru olacaktır . Dairesellik, Grönland’a çok girintili çıkıntılı bir kıyı şeridi veren fiyortlar nedeniyle yanıltıcı derecede düşüktür ( kıyı şeridi paradoksuna bakınız ). Düşük bir dairesellik değeri, mutlaka simetri eksikliğini göstermez ve şekil faktörleri mikroskobik nesnelerle sınırlı değildir.