Изненађујућа нова физика шкрипавих кошаркашких патика

Скуеак! Изненађујућа нова физика зашто су кошаркашке утакмице тако бучне

Аутор Џозеф Хаулет приредио Ли Билингс

Званично је сезона шкрипа.

Мартовско лудило Националне академске атлетске асоцијације је одмах иза угла. Национална кошаркашка асоцијација (НБА) је тек кренула са Ол-стар паузе, а плеј-оф је на помолу. Плеј-оф за женску лигу три на три Без премца почети овог викенда—и Ангел Реесе ће се вратити!

Зато укључите ТВ и појачајте јачину звука. Покушајте да угасите коментаре у боји, пулсирајућу музику и „одбрамбене“ напеве, а оно што ћете чути је прави звучни запис кошарке: симфонија шкрипа.

О подршци научном новинарству

Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.

Данас, у студија објављено у часопису природа, тим научника је направио а „Вемби”-величина корак напред ка безвременској научној мистерији зашто кошаркашке патике стварају те радосне звукове.

„Нисмо очекивали да ћемо испод ђона ципеле наћи толико богатства и дубине, са тачке гледишта физике,“ каже Адел Дјелули, научник са Универзитета Харвард и један од водећих аутора студије.

Већина научника који су разматрали проблем веровао да ципела шкрипи били директан пример уобичајеног „феномена клизања“.

Лако је видети проклизавање у акцији. Само ставите тешку књигу на сто и покушајте да је лагано превучете. Уместо глатког клизања, добићете трзај, стоп-и-старт покрет.

Кошаркашке шкрипе, говорила је теорија, биле су пример исте појаве. Када би се играч зауставио на новчићу, гумени ђон њихове ципеле би лагано склизнуо — много пута у секунди по истом шаблону заустављања и покретања — стварајући шкрипу. Овако функционишу виолине и зашто шкрипа шарка врата звони ниже када их полако отворите.

Али снагом брзих камера и акустичном анализом, Ђелули и његови коаутори су показали да су кошаркашке патике посебне.

Све је у вези са ударцима. Ти дуги, уздигнути узорци гребена који обрубљују доњи део патике су заиста маестри кошаркашке звучне сцене. Гледајте доњи део ципеле како трља о тврдо дрво у успореном снимку, и видећете.

Гребени ђона се не подижу и не лепе одједном. Уместо тога, само мали део сваког гребена се одваја од земље у било ком тренутку. Тај џеп одвајања клизи низ гребен док не дође до краја ђона, у ком тренутку ваздух изван ципеле добија мали ударац. Ти таласи раздвајања таласају се низ гребене хиљадама пута у секунди, ритмично ударајући ваздух. Брзина удараца је тачно фреквенција шкрипе – што су ударци бржи, то је већа висина.

Та фреквенција зависи од облика сваког гребена, који води таласе карактеристичном брзином. „Идеја о таласоводу за трење није била позната“, каже Габриеле Албертини, грађевински инжењер на Универзитету у Нотингему у Енглеској и Ђелулијев ко-водећи аутор. Да би демонстрирали своје откриће, научници су обрнутим инжењерингом направили правоугаоне блокове синтетичког ђона са различитим висинама. Чак су могли да пуштају тему Дарта Вејдера Ратови звезда на комаду стакла. „Требало нам је три дана за пробу“, каже Ђелули. „Могли смо то само приказати на графикону, али где је забава у томе?“

Студија патика потпада под већи кишобран „биматеријалног трења“, специјалне физике два различита материјала који се трљају. Феномен двају различитих раседа који клизе један о други и изазивају земљотрес, на пример, је сличан трљању патика о тврдо дрво. Уместо да се цео расед заустави и покрене, таласи раздвајања се крећу дуж њега слично ономе што се дешава са патиком. Тим верује да би његова гумена поставка могла постати лак начин за проучавање физике земљотреса у лабораторији.

„Ово је напреднија и технички софистициранија анализа проблема у који сам уронио прст на нози пре 20 година“, каже Мартин Схортен, стручњак за клизање у БиоМецханици, консултантској фирми у Орегону. “Волим то!”

Дакле, следећи пут када видите НБА играча Схаи Гилгеоус-Алекандер узмите нечије глежњеве, запамтите да је и пискави резултат спектакла нешто што треба видети. А када обучете нову препознатљиву ципелу свог омиљеног играча, купујете фино подешен музички инструмент који симулира земљотрес на сваком кораку. Ко зна – можда смо само неколико година удаљени од „потписних шкрипа“!

Време је да се заузмемо за науку

Ако вам се допао овај чланак, замолио бих вас за подршку. Сциентифиц Америцан служио је као заговорник науке и индустрије 180 година, а управо сада је можда најкритичнији тренутак у тој двовековној историји.

Био сам а Сциентифиц Америцан претплатник од моје 12 година, и то је помогло у обликовању начина на који гледам на свет. СциАм увек ме образује и одушевљава, и изазива осећај страхопоштовања према нашем огромном, предивном универзуму. Надам се да ће то учинити и за вас.

Ако ти претплатите се на Сциентифиц Америцанпомажете да осигурамо да је наша покривеност усредсређена на смислена истраживања и открића; да имамо ресурсе да извештавамо о одлукама које прете лабораторијама широм САД; и да подржавамо и надобудне и запослене научнике у време када вредност саме науке пречесто остане непризната.

Заузврат, добијате важне вести, задивљујући подкасти, бриљантна инфографика, не могу пропустити билтене, видео снимке које морате погледати, изазовне игре и најбоље писање и извештавање у свету науке. Можете чак поклонити некоме претплату.

Никада није било важнијег тренутка да устанемо и покажемо зашто је наука важна. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.