鞋带成日松开? 加州教授解开谜团 教你呢种绑法至有用...
为什么走著走著,鞋带就松了?
这个困扰你我的问题,也困扰了一位大叔几十年。于是,他决定好好研究,找到一个让鞋带不散开的绑法。
文:洛芙芝芝(果壳网)
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为什么鞋带自己会散开?
这个大叔名叫奥利弗欧莱利(Oliver O'Reilly),是加州大学柏克莱分校的机械工程教授。他对鞋带散开这件事观察得很仔细:“你很难预测鞋带什么时候会散开,到要散的时候,两三步之内它就散掉了,实在烦人。”为了解决这个问题,他找来了两个博士,让他们坐在椅子上摆动腿或跺脚。结果表明,这两种动作单独做的时候,通常都不会弄散鞋带。但这两种动作结合起来,似乎就可能弄散鞋带。
接下来,他们捕获了人在跑步机上跑步的慢动作视频。他们发现,在跑步过程中,脚著地(跺脚)时,鞋带会由于惯性向上拉紧然后又放松,这个过程导致你每跑一步,鞋带结都在慢慢松开!而摆动腿会使鞋带头来回甩,并把鞋带往外拉。
随著结慢慢松开,维系鞋带结的摩擦力越来越小,而当鞋带脱出的部分越来越长,甩动的力也越来越大……最后,鞋带就突然散开了。
换言之,跺脚的动作会使鞋带结逐渐松开,而摆动脚的动作产生的力则像用手扯著鞋带头一样。当结变得松散,鞋带头开始滑动,原先的摩擦力消失了,有了雪崩效应,结就会突然松开。最后这个过程,在两三步内就能完成。然后……你就不得不蹲下来重新绑鞋带。
怎么绑鞋带才不容易松?(点图看答案)↓↓↓
接下来就要实战演练了,你也可以拿只鞋子一起绑,从绑一个简单的奶奶结或方结开始。先打第一个结,注意了,这个动图是让右边的绳子从前面绕过左边的绳子。
然后,按著这个方向再打一个结,也就是让右边的绳子在上,从前往后穿过左边的绳子。这样打出来的,就是一个奶奶结。
仔细看,手指所指的两条线,是不是被分隔在两边?
方结的方向则相反。在第一个结的基础上,左边的绳子在上,绕过右边的绳子,打出来的就是方结了。仔细看,图中手指握住的两条线,就在同一边。
能打基本的奶奶结和方结,我们就要对真正鞋带的结下手了。同样的,先打第一个结。(这个动图里打第一个结时,是拿左边的绳子从前绕过右边的绳子。)
然后,右边的绳子折成一个兔耳朵,左边的绳子从前面绕过它,也就是和第一个结同方向,这样打出来的就是奶奶结。
看得不清楚?这里有截图。当你把左边绳子绕到右边兔耳朵的前面时,可以看到兔耳朵与同一边的那条线,刚好在左边绳子的两端。
想检查自己打得对不对,可以把绳子拉开,就能看到一个简单的奶奶结了。
打方结也同理。与第一个结方向相反,这里也就是用左边绳子从后向前绕过右边的兔耳朵,得到的就是方结。
暂停一下,也能看到“两条线在第三条线的同一边”。
同样的,把绳子拉开,可以看到简单的方结。
这样的打结方法有没有用呢?科学家们测试了奶奶结和方结的牢靠程度,资料显示,比起奶奶结,方结使鞋带滑移率减少了至少5倍。
所以,在绑鞋带的时候,只需要把第二个结稍稍换一下方向,就能有完全不同的效果。以后出门时试试换个方向吧,欧莱利试过之后表示:“方结一天都不会散,超赞!”尽管他也承认,因为个人习惯,他仍然在使用奶奶结……
参考资料:
https://www.theguardian.com/science/2017/apr/12/scientists-unravel-mystery-of-the-loose-shoelace
http://rspa.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspa.2016.0770
http://www.pbs.org/newshour/rundown/science-behind-shoelace-knot-doomed-fail/
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