下載「香港01」App ,即睇城中熱話:https://hk01.app.link/l7U1Y7t5LO這個大叔名叫奧利弗歐萊利(Oliver O’Reilly),是加州大學柏克萊分校機械工程教授。
他鞋帶散開這件事觀察得仔細:“你預測鞋帶什麼時候會散開,到要散時候,兩三步之內它散掉了,。
”瞭解這個問題,他找來了兩個博士,讓他們坐在椅子上擺動腿或跺腳。
結果表明,這兩種動作單獨做時候,會弄散鞋帶。
然後,按著這個方向打一個結,讓右邊繩子上,從前往後穿過左邊繩子。


接下來,他們捕獲了人跑步機上跑步慢動作視頻。
他們發現,跑步過程中,腳著地(跺腳)時,鞋帶會於慣性拉後放鬆,這個過程導致你每跑一步,鞋帶結鬆開!而擺動腿會使鞋帶頭來回甩,並鞋帶拉。
隨著結鬆開,維繫鞋帶結摩擦力,而鞋帶脱出部分,甩動力……後,鞋帶突然散開了。
換言之,跺腳動作會使鞋帶結逐鬆開,而擺動腳動作產生力則像手扯著鞋帶頭。
結變得鬆散,鞋帶頭開始滑動,摩擦力消失了,有了雪崩效應,結會突然鬆開。
後這個過程,兩三步內能完成。
然後……你蹲下來綁鞋帶。
接下來實戰演練了,你可以拿隻鞋子一起綁,綁一個奶奶結或方結開始。
打第一個結,注意了,這個動圖是讓右邊繩子前面繞過左邊繩子。
然後,按著這個方向打一個結,讓右邊繩子上,從前往後穿過左邊繩子。
這樣打出來,一個奶奶結。
仔細看,手指所指兩條線,是不是分隔兩邊?方向則相反。
第一基礎上,左邊繩子上,繞過右邊繩子,打出來了。
仔細看,圖中手指握住兩條線,同一邊。
能打基本奶奶結和方結,我們對鞋帶結下手了。
同樣,打第一個結。
(這個動圖裡打第一個結時,是拿左邊繩子前繞過右邊繩子。
)然後,右邊繩子折成一個兔耳朵,左邊繩子前面繞過它,和第一個結同方向,這樣打出來奶奶結。
慢動作影片中,他們發現了鞋帶鬆開兩個階段:鞋帶隨著每個步伐逐鬆開,接著它會一瞬間完全鬆脱。


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你左邊繩子繞到右邊兔耳朵前面時,可以看到兔耳朵與同一那條線,左邊繩子兩端。
每天早上,你鞋子穿上並且綁好鞋帶後出門,走發現鞋帶鬆脱了,於是你彎下腰鞋帶繫上,什麼綁緊鞋帶是會鬆開呢?現在有一羣科學家解開了這個謎題,而這項發現可運用泛的領域中,包含手術和癌症解藥。
「我們每天遇到鞋帶鬆開問題,然而我們很少去問什麼它會發生。
」美國麻薩諸塞州威廉士學院數學家 Colin Adams 表示。
「可以確定是,(square knot)較老奶奶結(granny knot,反向方結)脱落。
這兩個結十分相似,然而老奶奶結兩個繩圈會指向相反方向。
」(請見 Terry Moore:How to Tie Your Shoes)找出鞋帶鬆開原因,美國柏克萊大學機械工程師 Oliver O’Reilly 和他同事組成研究團隊進行測試。
他們請願者綁上老奶奶結後跑步機上走路,繩結上裝有加速儀測量每走一步時,繩子承受加速度(地心引力)。
慢動作影片中,他們發現了鞋帶鬆開兩個階段:鞋帶隨著每個步伐逐鬆開,接著它會一瞬間完全鬆脱。
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而當鞋帶開始鬆動後,走兩步它會完全鬆開。
研究團隊於鞋帶上下擺動時承受地心引力感到,因為這股引力任何雲霄飛車能產生力量要。
研究團隊接著繩結鬆開需時間鞋帶脱落速度設計了一場實驗。
他們利用擺錘模擬腳擺動,並且使擺錘撞擊一個盤子來模擬鞋子與地面之間衝擊力道。
而鞋帶兩端加上額外重量,這個重量可以模擬鞋帶鞋子上擺動強度。
研究團隊完成這樣設計後,能地測量老奶奶結各自鬆脱速度。
走路上鞋帶掉,是一件事!有人會覺得是自己不會綁,而去研究所謂會掉綁法。
雖然正確綁法確可以減少鞋帶鬆脱機率,但其實鞋帶掉,不光是綁法問題。
生活中常穿運動鞋或休閒鞋例,綁法外,鞋帶形狀是決定它鬆脱否關鍵。
概括來講,扁形鞋帶會圓型鞋帶、鬆脱。
這個差異,是於形狀造成接觸面積,導致摩擦力,扁形鞋帶接觸腳背鞋面面積,覆蓋多,摩擦力;而圓形鞋帶接觸腳背鞋面面積,覆蓋,摩擦力。
綁鞋帶打結時,有作用。
看到這邊,有人會覺得疑問,既然扁形鞋帶較鬆脱,什麼有人要圓形鞋帶? 這看個人考量,圓形鞋帶雖然鬆掉,但是因為覆蓋那麼,所以,有人會覺得穿起來鬆,而且視覺上鞋帶佔據面積,會讓多鞋面呈現出來,有美觀上考量。