Ученые доказали, что шнурки спонтанно развязываются благодаря силам инерции, которые тянут за их концы подобно невидимой руке.
К такому выводу пришли американские специалисты из Калифорнийского университета в Беркли, чья статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society A.
Каждый из нас сталкивался с тем, что шнурки внезапно развязываются сами по себе, да еще и в самый неподходящий момент. Однако до сих пор никто не пробовал разобраться в физической стороне этого процесса. Авторы статьи решили восполнить этот пробел.
На первом этапе эксперимента один из ученых надевал кроссовки со шнурками и бегал в них по беговой дорожке до тех пор, пока они не развяжутся. Его коллега снимал происходящее на камеру.
Анализ видеозаписи показал, что за спонтанное развязывание шнурков отвечают два фактора. Во-первых, при ударе ноги о поверхность развивается сила, в 7 раз превышающая силу притяжения Земли. Из-за этого узел немного сжимается. Когда же нога поднимается в воздух, шнурки возвращаются в прежнее состояние. Из-за этих перепадов узел постепенно ослабляется.
Во-вторых, когда нога при ходьбе или беге выбрасывается вперед, концы шнурков оказываются сзади благодаря силам инерции. Получается, что за них как бы тянет невидимая рука – в точности так же, как мы делаем это сами, когда хотим развязать шнурки. В итоге ослабленные узлы развязываются без нашего участия.
На втором этапе эксперимента ученые проверили свою теорию с помощью специальной установки, напоминающей маятник. К концам шнурков они привязывали небольшие грузы – это увеличивало силу инерцию. Как и следовало из расчетов, шнурки при этом развязывались быстрее.
По словам ученых, исследование призвано не только удовлетворить нашу любознательность, но и поможет понять, как ведут себя при нагрузках нитевидные структуры вроде ДНК.
