Ini adalah misteri yang membuat bingung anak berusia 5 tahun dan insinyur mesin: Mengapa tali sepatu terus terlepas? Sebuah studi baru dari UC Berkeley, yang akan diterbitkan 12 April di jurnal Prosiding Royal Society A, mengambil masalah aneh yang diremehkan ini dan telah mengajukan teori tentang mengapa bahkan tali yang paling ketat pun gagal.
Para ilmuwan telah mempelajari bagaimana struktur yang diikat gagal di bawah beban yang berkelanjutan, tetapi tidak pernah di bawah pergeseran, yang dinamis. Dan itulah yang diselidiki oleh para peneliti Berkeley. Untuk melakukannya, mereka menyiapkan kamera gerak lambat untuk merekam sesama mahasiswa pascasarjana Christine Gregg saat dia menabrak treadmill. Setelah mereka memfilmkan Gregg berjalan dan berlari, mereka menemukan bahwa kegagalan simpul adalah kombinasi dari dua kekuatan: gravitasi dan inersia.
Ketika seseorang sedang berlari, kaki mereka menyentuh tanah dengan gaya gravitasi tujuh kali lipat. Itu, ditambah dengan inersia mencambuk kaki, menciptakan gerakan peregangan dan relaksasi yang mengendurkan simpul. Tali gagal pada tingkat yang lebih cepat ketika beban diterapkan pada ujungnya. "Anda benar-benar membutuhkan gaya impulsif di dasar simpul dan Anda membutuhkan gaya tarik dari ujung bebas dan loop," kata Christopher Daily-Diamond, rekan penulis studi tersebut. "Sepertinya Anda tidak bisa mendapatkan kegagalan simpul tanpa keduanya."
Kebanyakan orang yang bukan pelaut atau Pramuka pelajari cara mengikat sepatu mereka salah satu dari dua cara: Simpul persegi dan simpul palsu. Yang terakhir lebih lemah karena simpulnya memiliki lilitan dan tidak rata. Tetapi bahkan jika Anda mengetahui lekukan lembaran dari bowline yang sedang berlari, itu tidak masalah: Para peneliti menemukan simpul dasi kupu-kupu gagal dengan cara yang sama, meskipun tidak harus pada saat yang bersamaan.
“Kami mampu menunjukkan bahwa simpul yang lemah akan selalu gagal dan simpul yang kuat akan gagal pada skala waktu tertentu, tetapi kami masih belum melakukannya. memahami mengapa ada perbedaan mekanis mendasar antara kedua simpul itu, ”kata Oliver O'Reilly, profesor mekanika Berkeley rekayasa.
Satu hal yang dapat diambil adalah ketika simpul tali sepatu mulai gagal, ia melakukannya dengan cepat. “Hal yang menarik tentang mekanisme ini adalah bahwa tali sepatumu bisa baik-baik saja untuk waktu yang sangat lama, dan tidak sampai Anda mendapatkan sedikit gerakan untuk menyebabkan kelonggaran yang memulai efek longsoran ini yang menyebabkan kegagalan simpul, ”kata Gregg.
Ini mungkin langkah pertama menuju sains untuk menemukan simpul yang tidak pernah terlepas (mungkin simpul ganda mitos). Sementara itu, selalu ada velcro.
