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你在街上闲逛,或者抱着一堆衣服飞奔下楼去洗衣房,突然之间,鞋带开了。如果你曾经思索过,是什么让鞋带总是走着走着就开了,你可能须要系好鞋带,走上通往《英国皇家学会会刊A辑》(
Proceeding of the Royal Society A
)的路。
在该期刊上,研究人员公布的数据表明,甩动和踏步产生的力相结合,是鞋带不知不觉散开的原因。
他们注意到,人们常常走着走着鞋带就散开了,但如果是坐在桌边晃动双腿,或是原地踏步不向前走,鞋带却不会散开。
这让研究人员怀疑,踏步和摆动以某种方式共同作用,破坏了鞋带打结的紧密度,但又是怎么做到的呢?为了解开这个“结”,研究人员拍摄了学生在跑步机上跑步的慢动作视频,记录下鞋带散开的悲剧细节。
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脚踏地产生的冲击力会让鞋带中心的结变形并拉伸;在脚向前摆动时,鞋带两端也会向前飞出去;这种甩动会让结再松开一点,鞋带末端也会因此向前再滑动一点。冲击力和摆动拉力每循环一次,鞋带末端就会向外滑出一点,直到足够长的鞋带破结而出,让中心的结彻底散开。
研究人员发现,有一些结要比其他结更牢固。我们很多人用的祖母结(外平行结)相当脆弱,很容易散开,可能是因为打结拉紧时,祖母结会翻卷扭曲。而平结在跑步机测试中表现得很好,为了让平结变形,研究人员必须在鞋带末端挂上重物,增加摆动时的拉力。
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研究人员还没确定的是,不同类型的鞋带打出的结是否具有不同的牢固程度。不过,这项初步研究已经让我们对鞋带机制有了更深的理解,但要彻底完成这一方面的研究,我们还有很长的一段路要走。
翻译:阿金
审校:王昱
引进来源:科学美国人
本文来自:中国数字科技馆