velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Как завязываются узлы

Всем понятно, что веревки запутываются при мельчайшей способности и в самый неподходящий момент. Сейчас выяснилось, откуда берутся те же узлы, из-за которых воткнутые в компьютер провода очень скоро принимают сходство с вороньими гнездами, а телефонные кабели преобразуются в непонятный ком пружинящих завитушек.





«На уровне прозаического опыта мы отлично знаем, что неважно какая структура, схожая струне, в естественных критериях в какой-то момент завязывает себя в узел», – отмечает Дуглас Смит (Douglas Smith), один из создателей исследования, – «К огорчению, парадокс спонтанного образования узлов экспериментально фактически не исследовался, потому у нас до сего времени нет адекватной модели, описывающей этот процесс».


Чтоб восполнить этот пробел, Дуглас Смит и его коллеги разработали очень обычный опыт: в обычную коробку помещается обычная веревка, после этого коробка запирается и 10 раз поворачивается вокруг горизонтальной оси. Было проведено более 3 тыс. схожих опытов, с варьированием таких характеристик, как длина веревки, размеры коробки и скорость ее вращения. В конечном итоге были получены последующие результаты.


На веревках длиной наименее 46 см узлы вообщем не создавались. По мере роста длины до 1,5 м частота их формирования резко росла, а на веревках длиной более 1,5 м узлы появлялись со стопроцентной вероятностью. Этим способности зрительного наблюдения исчерпывались – уследить очами за тем, как конкретно формировались узлы, ученые были просто не в состоянии.


На втором шаге исследования ученые разработали компьютерную модель, которая имитировала процесс запутывания безупречных струн. Модель была калибрована таким макаром, чтоб на выходе выходил тот же статистический разброс, что и в натурных испытаниях. Она позволила отследить весь «жизненный цикл» узла, начиная с образования маленький петельки и кончая потрясающим перепутанным комком, в который преобразуется вся веревка.


Оказалось, что механизм запутывания смотрится последующим образом: после первого переворачивания веревка образует концентрические витки, накладывающиеся друг на друга. Потом один из свободных концов веревки начинает пролезать через отдельные кольца, при всем этом с вероятностью в 50% он отклоняется в сторону, огибая, а не протыкая очередной виток.


Легче всего узлы создаются на тонких и длинноватых веревках, помещенных в коробки огромного объема. «Гибкая бечевка снутри огромного контейнера запутывается со существенно большей вероятностью, ежели жесткий канат снутри малеханькой коробочки», – констатировал Дуглас Смит. Исследователи разъясняют этот «удивительный» факт последующим образом: по-видимому, малые габариты емкости ограничивают поворотные движения веревки, приводящие к просачиванию свободных концов через кольца.


Необходимо подчеркнуть, что в реальной жизни мы нечасто кладем шнуры и провода в коробки, тем паче чтоб потом трясти их и крутить. Как отмечает Смит, для образования узлов радиальное движение совсем не непременно — подойдет хоть какое движение. Время от времени бывает довольно легко поднять и положить телефонную трубку, чтоб на ее кабеле образовались узлы.


По публикации Zee News






Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments