■ 佚 名
鞋帶突然散開了
■ 佚 名
跑步過程中鞋帶突然散開了會很危險。來自美國加州大學(xué)伯克利分校的機械工程學(xué)家O'Reilly,在為女兒系了無數(shù)次鞋帶之后不禁思考起來:為什么系得好好的鞋帶,忽然間就散開了呢?
O'Reilly通過實驗解開了其中的奧秘。他的研究結(jié)果已發(fā)表在英國皇家學(xué)會學(xué)報上,詳細闡述了鞋帶在運動中的受力情況,并分析了各種可能導(dǎo)致鞋帶散開的情景。
實驗中,研究人員對在跑步機上不停跑動的運動員進行攝像。起初,研究人員猜測,鞋帶系成的結(jié)應(yīng)該是在運動過程中一點點松開的。通過慢鏡頭回看,O'Reilly卻驚奇地發(fā)現(xiàn)鞋帶幾乎是在一兩步間就突然散開了!
這和我們平常的判斷不太一樣。為了搞清楚原因,O'Reilly在運動員穿的鞋的鞋舌上放置了一個加速計,用于測量鞋帶在運動過程中的受力情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在我們正常運動時,鞋帶受到的聯(lián)合沖擊加速度達到了7個G!
7個G是什么概念?航天員楊利偉乘返回艙進入地球大氣層的時候也就這個加速度了。
通過觀察,研究人員發(fā)現(xiàn)鞋帶是這樣松的:跑步時,腳步著地時產(chǎn)生7個G的加速度,使得鞋帶末端抻拉,繩結(jié)變松;此時,擺動的腿部又給了鞋帶末端慣性力,就好像用雙手解開繩結(jié)一般;幾乎是在慣性力作用的瞬間,繩結(jié)散開。
研究人員還通過實驗證實了,僅僅通過跺腳(上下移動),或者擺動腿部(前后移動),是不足以使鞋帶散開的。必須要綜合這兩種作用力,使鞋帶末端的方向發(fā)生改變,才能瞬間解開繩結(jié)。
當然,該研究的目的絕不僅是為了減少我們系鞋帶的次數(shù)。搞清楚鞋帶為什么會開、什么情況下更容易開,我們就有可能發(fā)明出更牢固的打結(jié)方式,用于戶外作業(yè)等更危險的環(huán)境。
實際上,系鞋帶的方法有很多。水手和外科醫(yī)生建議:平結(jié)比祖母結(jié)要更結(jié)實一些。同時由于打結(jié)過程中兩次交匯的方向是相反的,在運動中平結(jié)的繩結(jié)受到的力能被部分抵消,松散的可能性被大大降低。
(摘自“百家號” 圖/千圖網(wǎng))