Американские учёные объяснили, почему шнурки всё время развязываются

stranamam.ru

Учёные из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, почему шнурки развязываются при ходьбе. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the Royal Society A, пишет Tjournal.ru.

Учёные хотели понять механику развязывания шнурка под действием динамических сил. Предыдущие научные работы описывали, как узлы перестают быть таковыми при длительных нагрузках.

Для начала исследователи записали на видео бег одного из авторов работы, аспирантки Кристин Грегг (Christine Gregg), а затем проанализировали замедленную запись.

Оказалось, что во время бега нога ударялась о землю с силой, в семь раз превышающую силу тяжести. Это приводило к растягиванию и ослаблению узла. Когда он ослабевал, инерционная сила воздействовала на свободные концы шнурков и окончательно их развязывала. Потребовалась всего два шага, чтобы ослабить узел. Дополнительный вес на свободных концах ускорил этот процесс.

«Силы, которые вызывают это, происходят от инерционных сил ноги, качающейся взад и вперёд. В то время как узел ослабевает от обуви, неоднократно ударяющейся об землю», — пишет Кристин Грегг, соавтор исследования.

В исследовании подчёркивается, что существуют два основных способа завязать шнурок бантиком. И один из них, по неизвестным причинам, держится лучше второго. Прочный способ основан на двойном прямом узле, когда шнурки пересекаются в противоположном направлении. Во втором случае используется ложный узел. Шнурки идут в одном направлении. В результате узел закручивается, а не ложится плоско при затягивании.

Исследование показало, что оба типа узлов развязываются одинаково. Но результаты создали основу для изучения вопроса, почему схожие структуры имеют разную прочность.

Другой соавтор работы Кристофер Дейли-Даймонд (Christopher Daily-Diamond) сочла, что понимание механизма срыва узла шнурка поможет использовать его в отношении других вещей, например, ДНК или микроструктуры, которые не поддаются динамическим силам.