為什么走著走著鞋帶就松了？可能是你系得不太對(duì)哦~

這個(gè)大叔名叫奧利弗·歐萊利（Oliver O"Reilly），是加州大學(xué)伯克利分校的機(jī)械工程教授：

(資料圖)

幾十年，他都在苦苦思索一個(gè)生活中的小問(wèn)題……

為什么鞋帶自己會(huì)散開(kāi)？

到他也為人父，需要教自己女兒系鞋帶的時(shí)候，解開(kāi)這個(gè)謎題的念頭變得更強(qiáng)烈了……｜pixabay

“你很難預(yù)測(cè)鞋帶什么時(shí)候會(huì)散開(kāi)，到要散的時(shí)候，兩三步之內(nèi)它就散掉了。實(shí)在煩人?！庇谑?，他決定好好研究一下這個(gè)現(xiàn)象背后的原理。

奧利弗找來(lái)兩個(gè)博士，讓他們坐在椅子上擺動(dòng)腿或跺腳。結(jié)果表明，這兩種動(dòng)作單獨(dú)做的時(shí)候，通常都不會(huì)弄散鞋帶。但這兩種動(dòng)作結(jié)合起來(lái)，似乎就可能弄散鞋帶。

↑奧利弗和同事還利用這樣機(jī)械腿來(lái)模擬鞋帶松開(kāi)的過(guò)程。

接下來(lái)，他們捕獲了人在跑步機(jī)上跑步的慢動(dòng)作視頻。

他們發(fā)現(xiàn)，在跑步過(guò)程中，腳著地（跺腳）時(shí)，鞋帶會(huì)由于慣性向上拉緊然后又放松，這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致你每跑一步，鞋帶結(jié)都在慢慢松開(kāi)！而擺動(dòng)腿會(huì)使鞋帶頭來(lái)回甩，并把鞋帶往外拉。

隨著結(jié)慢慢松開(kāi)，維系鞋帶結(jié)的摩擦力越來(lái)越小，而當(dāng)鞋帶脫出的部分越來(lái)越長(zhǎng)，甩動(dòng)的力也越來(lái)越大……最后，鞋帶就突然散開(kāi)了。

換言之，跺腳的動(dòng)作會(huì)使鞋帶結(jié)逐漸松開(kāi)，而擺動(dòng)腳的動(dòng)作產(chǎn)生的力則像用手扯著鞋帶頭一樣。當(dāng)結(jié)變得松散，鞋帶頭開(kāi)始滑動(dòng)，原先的摩擦力消失了，有了雪崩效應(yīng)，結(jié)就會(huì)突然松開(kāi)。

最后這個(gè)過(guò)程，在兩三步內(nèi)就能完成。然后……你就不得不蹲下來(lái)重新系鞋帶。

圖片來(lái)源：UCBDynamics Lab

那么，有沒(méi)有辦法讓鞋帶結(jié)沒(méi)那么容易松？

許多人綁鞋帶常常用“奶奶結(jié)”來(lái)綁。而打結(jié)能手（比如水手和外科醫(yī)生）一直都推薦另一種打結(jié)方式——類似于方結(jié)。這樣的結(jié)不比奶奶結(jié)復(fù)雜，但是更難松開(kāi)。

看暈了嗎？其實(shí)只有一點(diǎn)小區(qū)別：奶奶結(jié)的第一個(gè)結(jié)和第二個(gè)結(jié)是同方向的，而方結(jié)則是相反的。如果在系第一個(gè)結(jié)時(shí)右邊的繩子在下，那么在系第二個(gè)結(jié)的時(shí)候就應(yīng)該讓右邊的繩子在上了。

最終效果就像是這樣

研究結(jié)果也證實(shí)了打結(jié)能手們的說(shuō)法?？茖W(xué)家們測(cè)試了奶奶結(jié)和方結(jié)的牢靠程度。數(shù)據(jù)顯示，比起奶奶結(jié)，方結(jié)使鞋帶滑移率減少了至少5倍。

所以，在綁鞋帶的時(shí)候，只需要在打最后一個(gè)結(jié)的時(shí)候，稍稍換一下方向，就能有完全不同的效果。

《外科手術(shù)學(xué)》課本中的手術(shù)縫線打結(jié)方法：2是方結(jié)，6則是假結(jié)（奶奶結(jié)），區(qū)別只在于第二個(gè)平結(jié)的方向與第一個(gè)是否相反。鞋帶只是在這兩個(gè)結(jié)的基礎(chǔ)上加了個(gè)蝴蝶圈而已。

那么，明天出門(mén)時(shí)試試擰個(gè)方向吧~ 歐萊利試過(guò)之后表示：“方結(jié)一天都不會(huì)散，超贊?！?/p>

盡管他也承認(rèn)，因?yàn)閭€(gè)人習(xí)慣，他仍然在使用奶奶結(jié)……

╮(╯_╰)╭

參考文獻(xiàn)

[1]https://www.theguardian.com/science/2017/apr/12/scientists-unravel-mystery-of-the-loose-shoelace

[2]http://rspa.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspa.2016.0770

[3]http://www.pbs.org/newshour/rundown/science-behind-shoelace-knot-doomed-fail/

關(guān)鍵詞： 什么時(shí)候 結(jié)合起來(lái)