Este un mister care îi încurcă atât pe copiii de 5 ani, cât și pe inginerii mecanici: de ce naiba se tot desfășoară șireturile pantofilor? Un nou studiu din UC Berkeley, care va fi publicat pe 12 aprilie în jurnal Proceedings of the Royal Society A, preia această problemă ciudat de subexaminată și a postulat o teorie despre motivul pentru care chiar și cele mai strânse șireturi eșuează.
Oamenii de știință au studiat modul în care structurile înnodate eșuează sub sarcini susținute, dar niciodată sub sarcini dinamice, care se schimbă. Și asta au investigat cercetătorii din Berkeley. Pentru a face acest lucru, au instalat o cameră cu mișcare lentă pentru a o filma pe colega de licență Christine Gregg în timp ce lovea banda de alergare. După ce l-au filmat pe Gregg mergând și alergând, au descoperit că ruperea nodului este o combinație a două forțe: gravitația și inerția.
Când o persoană aleargă, piciorul lor lovește pământul cu de șapte ori forța gravitației. Acest lucru, împreună cu inerția de biciuire a piciorului, creează o mișcare de întindere și relaxare care slăbește nodul. Șireturile au eșuat într-un ritm și mai rapid atunci când au fost aplicate greutăți pe vârfuri. „Aveți nevoie atât de forța impulsivă de la baza nodului, cât și de forțele de tragere ale capetelor libere și ale buclelor”, a spus Christopher Daily-Diamond, coautor al studiului. „Se pare că nu poți avea eșecul nodului fără ambele.”
Majoritatea oamenilor care nu sunt marinari sau Cercetași învață cum să-și lege pantofii într-unul din două moduri: nodul pătrat și nodul fals. Acesta din urmă este mai slab, deoarece nodurile au o răsucire și nu se întind plat. Dar chiar dacă cunoașteți o îndoire a foii de la o bowline care rulează, nu contează: cercetătorii au descoperit că nodurile papionului eșuează în același mod, deși nu neapărat în același timp.
„Am reușit să arătăm că nodul slab va eșua întotdeauna, iar nodul puternic va eșua la o anumită scară de timp, dar încă nu reușim. înțelegeți de ce există o diferență mecanică fundamentală între aceste două noduri", a spus Oliver O'Reilly, profesor de mecanică la Berkeley. Inginerie.
O concluzie este că atunci când un nod șiretul pantofilor începe să cedeze, o face rapid. „Lucrul interesant despre acest mecanism este că șireturile tale pot fi bune pentru o perioadă foarte lungă de timp și nu este până obțineți o mică mișcare pentru a provoca slăbirea care începe acest efect de avalanșă care duce la ruperea nodului”, spune Gregg.
Acesta poate fi primul pas către știință pentru a descoperi un nod care nu se desfășoară niciodată (poate un nod dublu mitic). Între timp, există întotdeauna velcro.
