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2020/12/28
高速摄像机告诉你,鞋带为什么总松开?

高速摄像机还原鞋带松开过程

为了揭开这个现象的原理,来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员,使用高速摄像机,拍摄下另外一名研究人员穿跑鞋在跑步机上跑步的视频。实际上,把视频放慢,就可以看到鞋带松开的全过程。

研究人员:脚掌着地+走路摇摆导致鞋带松动

研究人员鞋舌头上安装了一台加速计,测量作用在结头上的力的变化。他们发现,人在行走时,对一根鞋带的联合冲击和加速度总计高达7个G,差不多相当于阿波罗号宇宙飞船重返地球大气层时承受的重力加速度。脚掌着地时,鞋带受力非常大,导致鞋带变形。

更进一步的实验表明,只是单纯的上下跺脚,并不足以使鞋带结头松开,来回摆动也是如此,鞋带的摇摆运动,也增加了额外的作用力。两股力量交错作用,使鞋带结头松开。随着力量方向的变化持续拉扯鞋带,这种重复的冲击最终就导致鞋带结头松开。

研究者还说,这项研究涉及广泛的物理力学,他们还在对不同打结方法以及对鞋带施加不同作用力进行试验。他们希望将来可以生产出不会自己松动的鞋带。

研究结果还可能用于其他领域

话说回来,这种研究可不是无聊之举。研究人员表示,这项研究不仅限于系鞋带,研究者还可以将原理应用于外科手术的缝合等领域。此外,它或许能帮助制造更强壮的纤维,甚至解开深海光缆为什么会变得纠结和断裂的谜团。

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