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為什么鞋帶總是會自己散開
摘要:
為什么鞋帶總是會自己散開?在生活里,很多人可能都產生過這種疑問。明明穿鞋子的時候系得牢牢的,可在操場上跑了幾圈,或者只是日常行走,它卻會在我們不經意的時候散開。疑惑歸疑惑,不過大家都不會太過在意,畢竟..
艾邁特園林12月28日消息:“為什么鞋帶總是會自己散開?”在生活里,很多人可能都產生過這種疑問。明明穿鞋子的時候系得牢牢的,可在操場上跑了幾圈,或者只是日常行走,它卻會在我們不經意的時候散開。疑惑歸疑惑,不過大家都不會太過在意,畢竟這只是一件很小的事情。
奧萊利是加州大學伯克利分校機械工程系的教授。他也遇到了這個困擾了我們大多數(shù)人的問題:我的鞋帶老是散開,我一直不理解為什么會這樣。不過,奧萊利卻沒有像普通人一樣一笑而過,他跟這種現(xiàn)象較了真。奧萊利和他的同事克里斯托弗、克里斯丁一起努力,想要了解鞋帶不斷散開背后的機理。
“我們從同事那兒借了個高速運鏡。”奧萊利說道,“該研究的共同作者克里斯丁穿著跑鞋在跑步機上跑,由慢速鏡頭記錄這一切,你可以清晰地看見鞋帶散開的完整過程。”根據(jù)結果來看,當你的腳碰到地面時,系好的“結”需要很大的力,有時甚至是重力的7倍才能分解了結。同時,鞋帶隨著你的步伐一起拍打搖晃,又增添了額外的力。這些力結合起來,鞋帶就很輕松在散了。
研究員也用不同的打結方式把鞋帶系在鐘擺上來系統(tǒng)化測試哪些“結”更結實,哪些“結”很弱。有些“結”雖然相比其他更結實,但最后所有的“結”還是散了。
不過,科學家越了解物理系統(tǒng),數(shù)學模型就會越做越好,他們建模新東西時也能獲得更多。也許有朝一日,只有我們讓這個“結”自己散開它才會散開。
奧萊利強調這只是開始,并不是結局。為什么“結”總是散,究竟是什么使一個結實的“結”變得不結實,這一點還沒搞明白。而且關于“結”的更廣泛的物理力學,還有當你對它施加不同大小的力時它會變成什么樣子,這些其實都還是謎。表面上看,理解“結”似乎沒什么大問題,畢竟人可以總是穿一腳蹬。
當然,“結”還有更廣泛的應用。“當你說到‘結’結構時,如果你能理解鞋帶,那你就可以把它的原理應用在其他方面,比如DNA等微觀結構。”克里斯丁稱,“這是理解為什么某種‘結’要比其他‘結’更結實的第一步,但沒人真正理解過。”
同樣,“結”除了用在鞋帶上還用在了很多地方,如果應用不當那么會導致十分嚴重的后果。航行時的帆、劇院椽子上掛著的燈……“一個沒有扎緊的‘結’很可能會奪走一條鮮活的生命,要知道,這絕不是危言聳聽。”
“知道力是怎樣作用于一個‘結’對外科手術縫合來說很重要。”奧萊利說。醫(yī)生和研究員測試縫合很多次,他們打好一個“結”,再用辦法把它散開,就是想看看什么樣的線和什么樣的結能夠結合很好并且持續(xù)很久。
目前,奧萊利和同事們關于“鞋帶散開”的研究結果已發(fā)表在《皇家學會報告A》上。奧萊利說:“一開始有很多人不理解我們的研究,覺得這很無聊。我想說的是,在科學上,從來沒有無聊的事情,因為每一件看似簡單的事情背后,都隱藏著我們看不見的玄妙。如果能把它們研究出來,會對我們的生活產生很大的影響。”
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