چرا گره‌های بند کفش، خود به خود باز می‌شوند؟

خب، اینکه کسی پیدا بشود و روی این مسئله بدیهی و ساده، واقعا کار تحقیقی انجام بدهد، مایه شگفتی است. اما واقعا این مسئله، یک مشکل تاریخی برای همه مردم دنیا بوده است.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که حتی در اثر کلاسیک ارنست همینگوی با عنوان «خورشید همچنان می‌دمد»، در قسمتی اشاره ظریف و جالبی به باز شدن بند کفش شده و نوشته شده که باز شدن بند کفش دو مرحله دارد: تدریجی و ناگهانی.

در واقع هم بند کفش همین طور باز می‌شود، مدت زیادی راه می‌روید تا اینکه متوجه می‌شوید یک کفشتان شل شده و پایین را که نگاه می‌کنید، می بینید که بند کفشتان باز شده و بندهایش روی زمین کشیده می‌شوند.

به تازگی پژوهشگران دانشگاه برکلی هم روی همین قضیه کار کرده‌اند. اولیور اوریلی، دختری داشت که همیشه بند کفش‌هایش باز می‌شد. همکار او به نام کریستین گِرِگ متوجه این قضیه شد. او که یک مهندس مکانیک است، نخست از راه رفتن، ویدئوهایی برداشت و شروع به تحلیل نیروهای وارده بر کفش و بند کفش حین راه رفتن کرد.

سپس از یک پاندول مکانیکی استفاده کرد تا نیروهای وارده را شبیه‌سازی کند و مسئله را دوباره بررسی کند.

مسئله ممکن است برایتان مضحک به نظر برسد که چرا در مورد چنین چیز ساده‌ای تحقیق صورت گرفته است. اما این مسئله واقعا چیز مهمی است، چرا که می‌تواند منجر به تغییر طراحی کفش‌های ورزشی و اصلاحاتی در انجام گره‌های جراحی شود و حتی در مهندسی هوا-فضا کاربرد داشته باشد و سرانجام به والدین کمک کند که بند کفش‌های کودکان خود را بهتر گره بزنند.

بررسی‌ها نشان داد که حرکت آونگی پاها و تعامل پاها به زمین، نیروی متقابلی ایجاد می‌کند که از طریق  زبانه کفش و سوراخ‌های بند کفش به صورت تدریجی به گره منتقل می‌شود و به تدریج آن را سست می‌کند و وقتی گره به اندازه کافی سست شد، باز می‌شود.

مشخص است که برخی از گره‌ها، خیلی دیرتر از بقیه باز می‌شوند. مثلا اگر به شیوه صحیحی یک گره مربعی ساده بزنید، گره به سختی باز می‌شود.

نمی‌توانید یک گره مربعی درست بزنید؟ لازم نیست خجالت بکشید، کافی است به اینجا بروید و آموزش ببینید!

منبع