Warum lösen sich deine Schnürsenkel immer wieder? Diese Wissenschaftler sind auf dem Fall

Mann Schnürsenkel auf Turnschuhen zu binden

Du kennst das Gefühl: Du knotest und dreifach-knotest deine Schnürsenkel und dann siehst du nach unten und diese traurigen Verschlüsse peitschen ungebunden herum und warten nur darauf, dass du dich ausbreitest.

Die Forscher an der UC Berkeley waren fasziniert von dem Rätsel, warum sich Schnürsenkel immer wieder zu lösen scheinen. Als sie herausfanden, dass es einen wissenschaftlichen Grund für das Dilemma gab, beschäftigten sie sich mit dem Problem und stellten fest, dass zwei Kräfte zusammenarbeiten, um den Knoten zu lösen. Während Ihr Fuß auf dem Boden stampft, streckt und entspannt er den Knoten, während Ihr schwingendes Bein die Enden der Schnürsenkel peitscht.

Noch interessanter ist, dass die Forscher sagen, dass das, was sie mit Schnürsenkeln lernen, auf andere Strukturen angewendet werden kann.

„Wenn Sie über geknotete Strukturen sprechen und anfangen können, den Schnürsenkel zu verstehen, können Sie ihn auf andere Dinge wie DNA oder Mikrostrukturen anwenden, die unter dynamischen Kräften versagen“, sagte Christopher Daily-Diamond, Co-Autor und Doktorand der Studie in einer Stellungnahme.

«Dies ist der erste Schritt, um zu verstehen, warum bestimmte Knoten besser sind als andere, was niemand wirklich getan hat.»

Um das Phänomen des Abplatzens zu untersuchen, lief die Studentin Christine Gregg, Mitautorin der Studie, auf einem Laufband, während ihre Kollegen ihre Schuhe filmten. Hier ist ein Zeitlupenvideo, das die Physik hinter dem Auflösen der Schnürsenkel zeigt:

Die Forscher fanden heraus, dass der Fuß beim Laufen mit der siebenfachen Schwerkraft auf den Boden trifft. Bei diesem Aufprall dehnt sich der Knoten und entspannt sich dann, wenn er auf die Kraft reagiert.

Während sich der Knoten löst, üben die Beine gleichzeitig eine Trägheitskraft auf die freien Enden der Schnürsenkel aus. Die Kombination kann dazu führen, dass sich die Schnürsenkel in nur zwei Schritten lösen.

Die Forscher versuchten das Experiment mit verschiedenen Arten von Schnürsenkeln, und alle lösten sich.

2 Möglichkeiten, einen Knoten zu binden

Es gibt zwei übliche Arten, wie Menschen ihre Schnürsenkel binden, und eine bleibt stärker als die andere, aber Forscher sind sich nicht sicher, warum. Wie Forscher herausfanden, lösen sich beide Schnürsenkel auf die gleiche Weise.

wie man einen Schnürsenkel auf zwei Arten bindet

«Wir versuchen, Knoten aus mechanischer Sicht zu verstehen, z. B. warum man zwei Stränge nehmen und sie auf eine bestimmte Art verbinden kann, die sehr stark sein kann, aber eine andere Art, sie zu verbinden, ist sehr schwach», sagte Oliver O’Reilly. ein Berkeley-Professor für Maschinenbau, dessen Labor die Forschung leitete.

«Wir konnten zeigen, dass der schwache Knoten immer und der starke Knoten zu einem bestimmten Zeitpunkt ausfallen wird, aber wir verstehen immer noch nicht, warum zwischen diesen beiden Knoten ein grundlegender mechanischer Unterschied besteht.»

Der Lawineneffekt

Wie die Forscher in der Studie, die in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society A veröffentlicht wurde, hervorheben, braucht man wirklich einen perfekten Sturm des Schwingens und Pochens, um sich zu entwirren.

Sie beobachteten, dass eine Schnur an einem Bein schnell vom Ende eines Tisches hin und her schwang, aber ohne Aufprall auf den Boden, nie gelöst wurde. Und ein Schnürsenkel an einem Fuß, der wiederholt auf und ab gestapft wurde (jedoch ohne zu schwingen), blieb ebenfalls fest gebunden.

Aber wenn Sie laufen oder laufen gehen, werden Ihre Schnürsenkel nicht jedes Mal entwirrt. Die Forscher sagen, dass mehr Forschung notwendig ist, um andere Variablen herauszufinden, die den Prozess beeinflussen könnten.

«Das Interessante an diesem Mechanismus ist, dass Ihre Schnürsenkel sehr lange in Ordnung sein können. Erst wenn Sie ein bisschen Bewegung bekommen, kann es zu einer Lockerung kommen, die diesen Lawineneffekt auslöst und zum Knotenversagen führt», sagte Gregg.

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