Tohoto úkolu se chopili Christopher Daily-Diamond, Christine Greggová a Oliver O’Reily z Kalifornské univerzity v Berkeley, kteří na 17 stránkách své studie nazvané Selhání uzlu na tkaničkách vysvětlují proces, jenž se může odehrát během několika sekund.
„Vaše tkaničky mohou být hodně dlouho v pořádku, dokud nedojde k onomu jedinému maličkému pohybu, který spustí uvolňování, jež odstartuje lavinový efekt vedoucí k selhání uzlu,“ uvedla Christine Greggová.
Dlouho hledaná odpověď na tuto záhadu je tedy následující. Při běhu naráží noha na zem sedminásobnou silou gravitace. V důsledku této síly se uzel napíná a zase uvolňuje, když noha došlápne. A postupem času toto napínání a smršťování povolí samotný uzel.
Zeptali jsme se vědců: Jak přezimují pavouci? |
A v té chvíli zaútočí druhá neviditelná síla: setrvačnost volných konců tkaniček. Ta začne působit, když sebou noha při kroku švihne dozadu. „Když chci rozvázat mašličku na tkaničce, zatáhnu za volné konce, a ona povolí. A totéž se s tkaničkou děje během pohybu,“ dodala Greggová.
Obě tyto síly dohromady - pulzní síla přímo na uzel a tažná síla volných konců (a také smyček) - se nakonec postarají o onen kouzelnický trik: Rozvázání pevně uvázaných tkaniček.
Vědci tuto zásadní otázku zkoumali s pomocí zpomaleného záznamu kamery, kterou natáčeli povolování a nakonec i rozvázání tkaniček na botách své kolegyně Christine Greggové běžící na trenažéru. Tkaničky zavázané na mašličku také nechali kývat na kyvadle, aby prozkoumali mechaniku uzlu, a postupně na volné konce tkaniček přidávali váhu. Jak se dalo čekat, čím větší byla tíha na koncích tkaniček, tím rychleji se uzel rozvázal.
Jak sami škodíme svému duševnímu zdraví? |
Vědci dodávají, že nezáleží na tom, jakou techniku použijete k uvázání mašličky na tkaničkách bot, stejně se dříve nebo později rozvážou. Existuje jen jedna věc, kterou můžete nevyhnutelné rozvázání oddálit - uvázat tkaničky tak pevně, jak dokážete.
„Pevně uvázané tkaničky vyžadují víc cyklů došlápnutí a švihnutí nohou dozadu, aby uzel selhal. V ideálním případě jde o vyšší počet cyklů zmíněných faktorů, než kolik za den člověk během chůze či běhu udělá,“ uvedli vědci ve studii, kterou zveřejnil odborný list Proceedings of the Royal Society A.
A pokud by někomu připadalo 17 stránek odborné studie na téma rozvazování tkaniček jako poněkud přehnané, vědci ujišťují, že jde jen o začátek. Jejich vyšším cílem je pochopit uzly z mechanického úhlu pohledu, protože uzlové struktury jsou v přírodě široce rozšířené.
„Pokud začneme pochopením tkaniček, pak tato zjištění můžeme aplikovat na další věci, jako je DNA nebo mikrostruktury, které selhávají vlivem dynamických sil,“ vysvětlil Christopher Daily-Diamond.