Ученые выяснили, почему шнурки все время развязываются

Женщина завязывает шнурки Копірайт зображення Getty Images

Вы надеваете ботинки, завязываете на них шнурки потуже, но через какое-то время они все равно развязываются. Почему?

Ученые полагают, что нашли ответ на этот узловатый вопрос, лишавший покоя многих пешеходов и бегунов на протяжении долгих лет.

Как считают ученые, сила, с которой нога ударяет о землю при ходьбе, растягивает и расслабляет шнурок. Второй фактор - это сила, прилагаемая со стороны движущейся ноги: она оказывает воздействие на концы шнурков, как будто к ним прикасается невидимая рука.

Эксперты говорят, что понимание механизма развязывания шнурков при ходьбе может быть применено и в других областях - таких, например, как исследование ДНК.

При помощи замедленной видеосъемки инженеры-механики из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что развязывание шнурка, вызванное комбинацией различных факторов, происходит за считанные секунды.

"Когда заходит речь об узловатых структурах, если вы понимаете, как происходит развязывание шнурков, то вы можете применить это знание в таких областях, как, например, ДНК или другие микроструктуры, которые перестают функционировать под воздействием динамических сил", - говорит главный исследователь проекта Кристофер Дэйли-Дайамонд.

"Это лишь первый шаг на пути к пониманию, почему определенные узлы оказываются крепче других. Никто до нас еще не проводил подобных исследований", - признается он.

Копірайт зображення Getty Images

Исследование началось, само собой, с завязывания шнурков.

Коллега и соавтор Дайамонда Кристин Грэгг надела беговые кроссовки, завязала на них шнурки и встала на беговую дорожку. Все это снималось на камеру.

Посредством этого эксперимента ученые обнаружили, что при беге нога ударяет о землю с перегрузкой в 7g. Реагируя на эту силу, узел шнурка растягивается.

По мере расслабления шнурка находящаяся в движении нога заставляет двигаться по инерции концы шнурков, что способствует их быстрому развязыванию.

"Чтобы развязать узел, мне стоит лишь потянуть за конец галстука-бабочки. Шнурок развязывается по той же схеме", - поясняет Кристин Грэгг.

"Только в случае со шнурками сила, приводящая к их развязыванию, - это не ваша рука, дергающая за конец, а центробежные силы движущейся вперед-назад ноги, в то время как шнурок уже ослаблен от того, что ботинок постоянно ударяет по земле".

Эксперты из Калифорнийского университета в Беркли провели серию экспериментов с разными типами шнурков.

И несмотря на то, что какие-то шнурки лучше завязываются, все они в результате развязывались по одной и той же описанной выше причине.

Полное описание экспериментов и их результаты были опубликованы в журнале "Известия Королевского научного общества" (Proceedings of the Royal Society A).

Новости по теме