Det er et mysterium som stopper både 5-åringer og maskiningeniører: Hvorfor i helvete fortsetter skolissene å løses opp? En ny studie fra UC Berkeley, som vil bli publisert 12. april i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society A, tar på seg dette merkelig underutredede problemet og har fremsatt en teori om hvorfor selv de strammeste snørebåndene mislykkes.
Forskere har studert hvordan sammenknyttede strukturer svikter under vedvarende belastninger, men aldri under skiftende, dynamiske. Og det var det Berkeley-forskerne undersøkte. For å gjøre det satte de opp et sakte filmkamera for å filme medstudent Christine Gregg mens hun traff tredemøllen. Etter at de filmet Gregg gående og løpende, fant de ut at knutesvikt er en kombinasjon av to krefter: tyngdekraft og treghet.
Når en person løper, treffer foten bakken med syv ganger tyngdekraften. Det, kombinert med piskende treghet i benet, skaper en strekk- og avslappende bevegelse som løsner knuten. Lisser sviktet enda raskere når vekter ble brukt på tuppene. "Du trenger virkelig både den impulsive kraften ved bunnen av knuten og du trenger trekkkreftene til de frie endene og løkkene," sa Christopher Daily-Diamond, medforfatter av studien. "Du kan ikke se ut til å få knutesvikt uten begge deler."
De fleste som ikke er sjømenn eller Guttespeidere lær hvordan du knytter skoene på en av to måter: den firkantede knuten og den falske knuten. Sistnevnte er svakere fordi knutene har en vridning og ikke ligger flatt. Men selv om du kjenner en arkbøy fra en løpende bowline, spiller det ingen rolle: Forskere fant at sløyfeknuter feiler på samme måte, men ikke nødvendigvis samtidig.
"Vi var i stand til å vise at den svake knuten alltid vil svikte og den sterke knuten vil svikte på en viss tidsskala, men vi gjør det fortsatt ikke forstå hvorfor det er en grunnleggende mekanisk forskjell mellom disse to knutene," sa Oliver O'Reilly, Berkeley-professor i mekanisk engineering.
En takeaway er at når en skolisseknute begynner å svikte, gjør den det raskt. "Det interessante med denne mekanismen er at lissene dine kan være fine i veldig lang tid, og det er ikke før du får en liten bevegelse for å løsne som starter denne skredeffekten som fører til knutesvikt, sier Gregg.
Dette kan være det første skrittet mot at vitenskapen skal finne ut en knute som aldri løses (kanskje en mytisk dobbeltknute). I mellomtiden er det alltid borrelås.
