Je to záhada, ktorá zaráža 5-ročné deti aj strojných inžinierov: Prečo sa sakra stále rozväzujú šnúrky na topánkach? Nová štúdia z UC Berkeley, ktorý bude uverejnený 12. apríla v časopise Zborník Kráľovskej spoločnosti A, preberá tento podivne podhodnotený problém a predložil teóriu o tom, prečo zlyhávajú aj tie najpevnejšie šnúrky.
Vedci študovali, ako zauzlené štruktúry zlyhávajú pri trvalom zaťažení, ale nikdy nie pri pohyblivých, dynamických. A práve to skúmali vedci z Berkeley. Aby to urobili, nastavili spomalenú kameru, aby nakrútili spolužiačku Christine Greggovú, keď nabehla na bežiaci pás. Potom, čo natočili Gregga pri chôdzi a behu, zistili, že zlyhanie uzla je kombináciou dvoch síl: gravitácie a zotrvačnosti.
Keď človek beží, ich noha dopadá na zem pri sedemnásobku gravitačnej sily. To v spojení s bičujúcou zotrvačnosťou nohy vytvára naťahovací a relaxačný pohyb, ktorý uvoľňuje uzol. Šnúrky zlyhali ešte rýchlejším tempom, keď sa na hroty aplikovali závažia. "Skutočne potrebujete impulzívnu silu na spodku uzla a potrebujete ťažnú silu voľných koncov a slučiek," povedal Christopher Daily-Diamond, spoluautor štúdie. "Zdá sa, že nemôžete dostať zlyhanie uzla bez oboch."
Väčšina ľudí, ktorí nie sú námorníci alebo Chlapčenskí skauti Naučte sa viazať ich topánky jedným z dvoch spôsobov: štvorcový uzol a falošný uzol. Tá je slabšia, pretože uzly sa krútia a neležia naplocho. Ale aj keď poznáte ohyb plachty z bežiaceho bowlingu, nezáleží na tom: Vedci zistili, že uzly motýlika zlyhávajú rovnakým spôsobom, aj keď nie nevyhnutne v rovnakom čase.
„Dokázali sme ukázať, že slabý uzol vždy zlyhá a silný uzol zlyhá v určitom časovom horizonte, ale stále nie Pochopte, prečo je medzi týmito dvoma uzlami zásadný mechanický rozdiel,“ povedal Oliver O’Reilly, profesor mechaniky v Berkeley. strojárstvo.
Jedným z poznatkov je, že keď uzol na šnúrke začne zlyhávať, stane sa tak rýchlo. „Zaujímavé na tomto mechanizme je, že vaše šnúrky môžu byť v poriadku naozaj dlho, a to až kým dostanete jeden malý pohyb, ktorý spôsobí uvoľnenie, ktoré spustí tento lavínový efekt vedúci k zlyhaniu uzla,“ hovorí Gregg.
Toto môže byť prvý krok k vede, aby zistila uzol, ktorý sa nikdy nerozviaže (možno nejaký mýtický dvojitý uzol). Medzitým je tu vždy suchý zips.
