Se on mysteeri, joka järkyttää sekä 5-vuotiaita että koneinsinöörejä: Miksi ihmeessä kengännauhoja tulee jatkuvasti irti? Uusi tutkimus UC Berkeleystä, joka julkaistaan lehdessä 12. huhtikuuta Proceedings of the Royal Society A, ottaa tämän oudon alitutkitun ongelman ja on esittänyt teorian siitä, miksi tiukimmatkin nauhat epäonnistuvat.
Tiedemiehet ovat tutkineet, kuinka solmitut rakenteet hajoavat jatkuvassa kuormituksessa, mutta eivät koskaan liikkuvien, dynaamisten kuormien vaikutuksesta. Ja sitä Berkeleyn tutkijat tutkivat. Tätä varten he pystyttivät hidastetun kameran kuvaamaan toveriaan, Christine Greggiä, kun hän osui juoksumatolle. Kuvattuaan Greggin kävelevän ja juoksevan he havaitsivat, että solmuvaurio on kahden voiman yhdistelmä: painovoima ja inertia.
Kun ihminen juoksee, heidän jalkansa osuu maahan seitsemän kertaa painovoimalla. Tämä yhdessä jalan ryöstöhitauden kanssa luo venyttely- ja rentoutumisliikkeen, joka löysää solmun. Nauhat epäonnistuivat vielä nopeammin, kun kärkiin laitettiin painoja. "Tarvitset todella sekä impulsiivista voimaa solmun pohjassa että tarvitset vapaiden päiden ja silmukoiden vetovoimat", sanoi Christopher Daily-Diamond, tutkimuksen toinen kirjoittaja. "Et näytä epäonnistuvan solmussa ilman molempia."
Suurin osa ihmisistä, jotka eivät ole merimiehiä tai Partiolaiset oppia sitomaan kengät kahdella tavalla: nelikulmainen solmu ja väärä solmu. Jälkimmäinen on heikompi, koska oksat ovat kierteisiä eivätkä ole tasaisesti. Mutta vaikka tietäisit juoksumaljasta saadun lakanan mutkan, sillä ei ole väliä: Tutkijat havaitsivat, että rusettisolmut epäonnistuvat samalla tavalla, vaikkakaan eivät välttämättä samaan aikaan.
"Pystyimme osoittamaan, että heikko solmu epäonnistuu aina ja vahva solmu epäonnistuu tietyllä aikavälillä, mutta emme silti ymmärtää, miksi näiden kahden solmun välillä on perustavanlaatuinen mekaaninen ero", sanoi Berkeleyn mekaniikkaprofessori Oliver O'Reilly. suunnittelu.
Yksi huomio on se, että kun kengännauhan solmu alkaa pettää, se menee nopeasti. ”Mielenkiintoinen asia tässä mekanismissa on, että nauhasi voivat olla kunnossa todella pitkään, ja vasta saat yhden pienen liikkeen aiheuttamaan löystymistä, joka käynnistää tämän solmun rikkoutumiseen johtavan lumivyöryvaikutuksen", sanoo Gregg.
Tämä saattaa olla ensimmäinen askel kohti tiedettä, joka löytää solmun, joka ei koskaan purkaudu (ehkä joku myyttinen kaksoissolmu). Sillä välin siellä on aina tarranauha.
