Ig Nobel приз





Шнобелевская премия 2006 по физике

Ломкие спагетти
Б. Одоли, С. Нойкирх. "Фрагментирование прутьев при каскадном надламывании: почему спагетти нельзя разломить пополам". Physical Review Lettrs. 2005. №9. Б. Одоли, С. Нойкирх. "Ломающиеся спагетти: краткая история". 2005. Laboratoire de Modelisation en Mecanique.

Спагетти ломаются особенным образом. Почти никогда не удается разделить трубочку спагетти на две части - получается от трех до шести кусочков, в зависимости от толщины макаронины. Французские ученые Базиль Одоли и Себастьян Нойкирх решили серьезно взяться за проблему ломки спагетти. В Национальном центре научных исследований Франции они, закрепив двадцать пять отделенных друг от друга палочек спагетти при помощи специальных зажимов, отогнули их свободные концы до установленного предела, а потом отпустили. "Удивительно, - отмечают исследователи, - макаронины не распрямлялись и не возвращались в прежнее положение, а переламывались в каком-нибудь месте".

При помощи высокоскоростной видеокамеры ученые засняли это странное поведение макаронин. Оказалось, что в трубочках спагетти образуются сильные волновые колебания. Эти волны так мощно сотрясают макаронины, что те переламываются в нескольких местах.

В повседневной жизни макаронины не помещают в зажимы и не выгибают, а берут в руки. При этом их кончики оказываются на ладонях. Если макаронины согнуть, эффект, достигнутый в лаборатории, усилится в несколько раз. Дело в том, что в этом случае колебаться будут обе части спагетти. Поэтому, ломая макаронины вручную, вместо двух частей вы получаете несколько. Кусочки макаронных изделий, которые вы держите в руках, продолжают колебаться, но настолько быстро, что человеческий глаз не может этого уловить. Волновые колебания в кусках макаронин усиливаются и вызывают дальнейшие разрушительные сотрясения.

Для решения задачи потребовалось прибегнуть к дифференциальным уравнениям свободных затухающих колебаний. "Спагетти ломаются так, - объясняют исследователи. - Когда вы отпускаете свободный конец, другой, закрепленный конец макаронины сначала возвращается в исходное положение. Но это возвратное движение вызывает волновые колебания, которые от свободного конца макаронины молниеносно перемещаются к закрепленному концу. Оттуда они снова мчатся к свободному концу. Поскольку эти волны пробегают по макаронине туда и обратно в течение очень короткого промежутка времени, посредине возникает большая амплитуда колебаний (вершина волны). Вот тут в определенный момент и происходит новый разлом". Получается, что рядом с первым "правильным" разломом, который сделали вы, внутри фрагментов макаронины в результате самопроизвольных колебаний образуются новые трещины, и в большинстве случаев из одной разломившейся соломинки спагетти получается от трех до десяти кусочков.

"Работа со спагетти доставила нам массу удовольствия, - резюмируют французские физики, - ведь, когда ясно, как они ломаются, понимаешь, каким образом разрушается все остальное - будь то небоскребы, самолеты или автомобили".

Шнобелевская премия 2006 по физике.


Источник - Марк Бенеке, Прикольная наука 2, М., «КНИЖНЫЙ КЛУБ 36.6», 2011 г.
Рейтинг@Mail.ru
(c) 2010-2017 Шнобелевская премия ig-nobel@mail.ru