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        鞋帶突然散開了

        2017-12-31 00:00:00佚名
        愛你·陽(yáng)光少年 2017年11期

        跑步過程中鞋帶突然散開了會(huì)很危險(xiǎn)。來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的機(jī)械工程學(xué)家O'Reilly,在為女兒系了無(wú)數(shù)次鞋帶之后不禁思考起來(lái):為什么系得好好的鞋帶,忽然間就散開了呢?

        O'Reilly通過實(shí)驗(yàn)解開了其中的奧秘。他的研究結(jié)果已發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)上,詳細(xì)闡述了鞋帶在運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)中,研究人員對(duì)在跑步機(jī)上不停跑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行攝像。起初,研究人員猜測(cè),鞋帶系成的結(jié)應(yīng)該是在運(yùn)動(dòng)過程中一點(diǎn)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)員穿的鞋的鞋舌上放置了一個(gè)加速計(jì),用于測(cè)量鞋帶在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在我們正常運(yùn)動(dòng)時(shí),鞋帶受到的聯(lián)合沖擊加速度達(dá)到了7個(gè)G!

        7個(gè)G是什么概念?航天員楊利偉乘返回艙進(jìn)入地球大氣層的時(shí)候也就這個(gè)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(shí),腳步著地時(shí)產(chǎn)生7個(gè)G的加速度,使得鞋帶末端抻拉,繩結(jié)變松;此時(shí),擺動(dòng)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(shí)驗(yàn)證實(shí)了,僅僅通過跺腳(上下移動(dòng)),或者擺動(dòng)腿部(前后移動(dòng)),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(dāng)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(huì)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(xiǎn)的環(huán)境。

        實(shí)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(shí)一些。同時(shí)由于打結(jié)過程中兩次交匯的方向是相反的,在運(yùn)動(dòng)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(hào)” 圖/千圖網(wǎng))

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