El hombre caminaba sin que nadie tirara de la cuerda, entonces ¿cómo podrían desatarse los cordones de sus zapatos?
La respuesta es que hay una fuerza al final de la cuerda. No es sobrenatural. Esta es la fuerza de inercia. Cuando caminas o corres con los cordones puestos, los bucles y los extremos de la cuerda experimentan fuerzas de inercia debido a la aceleración y desaceleración de tus pies. Para decirlo sin rodeos, es el poder de "oscilar de izquierda a derecha".
Sobre este tema, un profesor de Berkeley, California, también ha realizado una investigación especial. Usó una cámara de alta velocidad para filmar el proceso de los sujetos que abren los cordones de sus zapatos mientras corren, y midió que la aceleración en el extremo de los cordones durante la carrera podría alcanzar 7 veces la aceleración de la gravedad (haga clic en "Leer el texto original" para leer su investigación).
Esta aceleración multiplicada por la masa del extremo de la cuerda es igual a la fuerza de inercia del extremo de la cuerda, es decir, el extremo de la cuerda sentirá una fuerza de tracción T1 (es decir, "fuerza de inercia 1" en. Figura 4). Esta fuerza puede ser tan grande como 7 veces el peso del propio extremo de la cuerda. Al mismo tiempo, el bucle de la cuerda también siente una fuerza de inercia (es decir, "fuerza de inercia 2" en la Figura 4), que es una fuerza de tracción que se desliza en la dirección opuesta al extremo de la cuerda. Al mismo tiempo, existe una fuerza de fricción F entre los cordones, que impide que se deslicen libremente. Entonces, la estructura anterior se convirtió en la "polea móvil" que aparece con mucha frecuencia en la física de la escuela secundaria: el nudo es equivalente a la grúa aérea de fricción, el bucle de la cuerda es equivalente a la polea móvil, la fuerza de inercia sobre la cabeza de la cuerda es equivalente a la fuerza de tracción, y el lazo de la cuerda es equivalente a la fuerza de tracción. La fuerza de inercia es equivalente al peso sobre la polea en movimiento.
Cuando la fuerza combinada de las dos fuerzas de inercia en el nudo es mayor que la fuerza de fricción, los cordones se deslizarán. Especialmente si la fuerza de inercia en la dirección de la cabeza de la cuerda (fuerza de inercia 1) es grande, los cordones se deslizarán en la dirección desatada, pero si la fuerza de inercia en la dirección circunferencial (fuerza de inercia 2) es grande, los cordones se deslizarán; en la dirección opuesta, eventualmente los cordones degenerarán en nudos muertos. No importa cuál sea la situación, se puede llamar colectivamente: "¡Tus cordones están sueltos otra vez!"
1. En su lugar, utiliza cordones de colores claros. Esto equivale a reducir la densidad ρ de los cordones. De este modo se reducen ambas fuerzas de inercia.
2. Asegúrese de que las longitudes del bucle de la cuerda y del cabezal de la cuerda sean lo más iguales posible, lo que equivale a reducir el valor absoluto de (l1-l2), por lo que la fuerza resultante de la fuerza de inercia se reduce.
3. Caminar con paso firme. Esto equivale a reducir la aceleración a, por lo que ambas fuerzas de inercia se reducen.
4. ¡Átate los cordones de los zapatos! (Consejo sencillo de los padres), lo que equivale a aumentar la fricción f.
5. Utilice cordones planos y suaves en lugar de cordones redondos y duros. Debido a que el área de contacto del primero en la junta es menor que la del segundo, la fuerza de fricción F que se puede proporcionar también es menor que la del segundo.
6. Evite el uso de zapatos de metal pesado. Porque esto aumentará la fuerza de inercia del cabezal de la cuerda.
(7. Usar zapatos sin cordones~)