ترکیب اینرسی و گام برداشتن موجب باز شدن بند کفش میشود.
آیا شما هم بندهای کفش‌تان همواره باز است؟ خب پس بهتر است دست از سرزنش خود بردارید. شما دست‌وپاچلفتی نیستید، مقصر فیزیک است. به گزارش ۱۲ام آوریل گروهی از فیزیک‌دانان در ژورنال Proceedings of the Royal Society A، ملغمۀ پرواز پا و برخورد آن به زمین – که اساس راه رفتن است – یک طوفان بندبازکنی۱ (!) حسابی به راه می‌اندازد که در نهایت موجب شل‌شدن بند کفش‌تان میشود.
حتی اُلیور اُرایلی۲، مهندس مکانیک از دانشگاه کالیفرنیا۳، نیز با این پدیدۀ اعصاب‌خردکن آشنایی دارد. وی که خود نحوۀ بستن بند کفش را به دخترش آموخته است، در به توانایی خود در این زمینه هیچ اعتمادی ندارد و می‌گوید:
این اتفاق همیشه برایم رخ می‌دهد، و در عجبم که چرا میفتد.
از همین روی، ارایلی و همکارانش سفری به قلب فیزیک بندها ترتیب دادند. آن‌ها با استفاده از یک دوربین پرسرعت، از فرآیند باز شدن بند کفش دونده‌ای در حال دویدن روی تردمیل فیلم‌برداری نمودند. محققان در ادامه فرآیند مذکور را به صورت علمی‌تر روی آونگ حامل بند کفش، بررسی نمودند.
ارایلی و همکارانش دریافتند که دو عامل اساسی در پشت این قضیه مخفی شده است. نخست، برخورد پاشنۀ دونده به زمین منجر به کشیده‌شدن و تغییر شکل موقت گره و در نهایت شل‌شدن آن میشود. دوم، حرکات شلاقی ناشی از اینرسی۴ (تمایل به حفظ وضعیت) بند در حین جلو و عقب رفتن پای دونده، باعث کشیده شدن دو انتهای آزاد آن میشود. نتیجه این که در عرض چند دقیقه بندها شل می‌شوند، که ممکن است به باز شدن کامل آن در هر دو پا بینجامد.
به نظر می‌رسد که نوعی سبک کلاسیک بستن بند موسوم به “گره چهارگوش۵” استقامت بیشتری نسبت به “گره مادربزرگ۶” از خود نشان می‌دهد. در گره چهارگوش بندها به گونه‌ای بسته می‌شوند که دو کمان در دو طرف کفش ایجاد شود؛ در گره مادربزرگ همان دو کمان به صورت زاویه‌دار و یا عمودی بر روی کفش قرار می‌گیرد. گره مادربزرگ از هیچ‌کدام از تست‌ها جان سالم به در نبرد، در حالی که گره چهارگوش توانست تعدادی از تست‌ها را با موفقیت پشت سر بگذارد.
پیوست
۱. Shoelace-Loosening
۲. Oliver O’Reilly
۳. University of California
۴. Inertia
۵. Square knot
۶. Granny knot
خیلی جالب بود 🙂