Ti visoki tonovi su podjednako prepoznatljivi koliko su i neizbežni - zahvaljujući fizici trenja. Ali iako se slični tonovi čuju daleko izvan NBA utakmica, ili kod škripanja guma, starih kočnica na biciklu i brisača vetrobrana, iznenađujuće je malo istraživanja o detaljnoj dinamici površina koje škripe, piše Popular Science.
Ono što istraživači znaju jeste da zvuci dolaze od trenja tipa "lepljenje-klizanje" (stick-slip) - redovnih ciklusa u kojima se dva objekta naizmenično lepe i pomeraju jedan u odnosu na drugi.
Međutim, to objašnjenje ne obuhvata u potpunosti svaki uticaj.
Da bi saznali više o dinamici, međunarodni istraživački tim je nedavno detaljno ispitao ove fizičke odnose. Njihovi nalazi, objavljeni sada u časopisu "Nature", otkrivaju do sada neviđenu dinamiku koja objašnjava osnovnu mehaniku škripanja, ali i otvara nove mogućnosti za pravljenje naprednijih materijala, pa čak i u seizmologiji.
"Ovaj projekat je počeo jednostavnim pitanjem: zašto košarkaške patike škripe?", rekao je Adel Dželuli, koautor studije i naučnik za materijale na Harvardovoj školi za inženjerstvo i primenjene nauke (SEAS).
Pronalaženje odgovora zahtevalo je da se Dželulijev tim osloni na naprednu tehnologiju, ali i da crpi inspiraciju ni od koga drugog do Leonarda da Vinčija. Među mnogim (mnogim) dostignućima tog kultnog polimata, mislilac iz 15. veka poznat je po osmišljavanju kosog uređaja koji je pomogao njegovim eksperimentima u istraživanju fizike trenja.
Oslanjajući se na više od 500 godina istraživanja trenja, tim je koristio snimanje unutrašnjeg odraza zajedno sa kamerama sposobnim da snimaju milion kadrova u sekundi kako bi dokumentovao promenljive kontaktne tačke između gumenih đonova patika i staklene površine. U međuvremenu, osetljivi instrumenti merili su zvuk proizveden tokom svakog, pa i najmanjeg škripanja.
Iznenađujuće, rezultati su bili u suprotnosti sa dugogodišnjim teorijama o događajima tipa lepljenje-klizanje. Umesto da se javljaju nasumično, frekvencije zvuka škripanja određene su brzinom ponavljanja talasa koji se šire. Ta brzina ponavljanja, zauzvrat, određena je krutošću i debljinom gumenog đona patike.
Dodatni eksperimenti sa gumenim blokovima ravnih stranica na staklu takođe su proizveli daleko složenije i nepravilnije impulse buke koji su ličili na šire, šuštave zvuke. To je pokazalo da je geometrija glavni faktor u načinu na koji se generiše škripanje usled trenja.
"Bili smo iznenađeni da sićušne karakteristike površine mogu tako snažno da reorganizuju kretanje trenja. Ovi rezultati dovode u pitanje pretpostavku da se trenje može u potpunosti objasniti pojednostavljenim jednodimenzionalnim modelima", dodao je koautor studije i naučnik za materijale sa Univerziteta u Notingemu Gabrijele Albertini.
Dželuli, Albertini i njihove kolege su na kraju toliko dobro razumeli ove odnose da su uspeli da rasporede gumene blokove na različitim visinama i rukom odsviraju temu Darta Vejdera iz "Ratova zvezda".
Slučajno, tim je otkrio još jednu posledicu trenja koja podseća na događaje u galaksiji daleko, daleko. Povremeno su talasi klizanja stvarali triboelektrična pražnjenja - u osnovi, sitne primere munje sile.
Osim razvoja tiših patika, nova otkrića će pomoći u unapređenju nekih od najnaprednijih inženjerskih materijala na svetu.
"Podešavanje ponašanja trenja u hodu dugo je bio inženjerski san. Ovaj novi uvid u to kako geometrija površine upravlja talasima klizanja otvara put ka prilagodljivim frikcionim metamaterijalima koji mogu da prelaze iz stanja niskog trenja u stanje visokog prianjanja na zahtev", objasnila je Katja Bertoldi, naučnica za materijale na SEAS-u i koautorka studije.
Posledice se dotiču i mnogo većih tema. Ista fizika talasa klizanja primećuje se tokom zemljotresa, kada tektonske raseline proizvode rupture velike brzine koje se ponekad kreću brže od brzine zvuka.
"Ovi rezultati povezuju dve oblasti koje su tradicionalno odvojene: tribologiju mekih materijala i dinamiku zemljotresa. Meko trenje se obično smatra sporim, a mi pokazujemo da škripanje patike može da se širi jednako brzo kao, ili čak brže od, pucanja geološke raseline, i da je njihova fizika zapanjujuće slična", rekao je fizičar Šmuel Rubinštajn.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Lice dečaka od 11 godina, čija je lobanja uzidana u Ćele-kulu, digitalno je rekonstruisano, a antropološka analiza pokazala je da je stradao od udarca tupim predmetom u glavu.
Šestogodišnja Kineskinja postavila je novi svetski rekord u ženskoj konkurenciji u slaganju Rubikove kocke s prosečnim vremenom od nešto više od četiri sekunde po kocki.
Poštar iz Čapljine, koji je privukao pažnju regionalne javnosti, jer je sa penzijama ljudi otišao na Tajland, oglasio se povodom čitavog slučaja. Kaže da mu je žao zbog svega i da je imao "mali burnaut".
Sićušna pera pronađena u fosilizovanom izmetu mogla bi da pomognu naučnicima da objasne zašto su neke ptice preživele masovno izumiranje pre 66 miliona godina, dok druge nisu.
Naučnici su razvili novu tehniku koja im omogućava da u realnom vremenu posmatraju kako ćelije iz različitih delova živog organizma međusobno komuniciraju.
Jedna od najvećih zaplena u istoriji u slučaju pranja novca ostavila je vlasti Singapura pred pitanjem šta da rade sa automobilima, nekretninama i hiljadama luksuznih predmeta oduzetih tokom istrage.
Naučnici su u šumama zapadnog Tajlanda otkrili neobičnu biljku Thismia daemona, nazvanu "đavolji cvet" zbog gotovo crnog cveta, crvenkasto-narandžastih delova i tri dugačka izdanka nalik rogovima.
Tim naučnika je u američkoj državi Severnoj Dakoti otkrio prvi poznati niz otisaka stopala odraslog tiranosaurus reksa, dug oko sedam metara, prenosi "Gardijan".
Bela kuća uklonila je sa svog sajta igru "Build The Wall" ("Izgradi zid"), nekoliko dana nakon što je kompanija "The Tetris Company" izrazila zabrinutost zbog korišćenja izgleda njihove igre.
Škola na malom italijanskom vulkanskom ostrvu Stromboliju ponovo je otvorila vrata nakon više od 20 godina, a nastavu će za sada pohađati samo jedna učenica.
Špansko-egipatski arheološki tim otkrio je u Sakari grobnicu iz kasne Pete dinastije egipatskog Starog kraljevstva sa dve pogrebne kapele i reljefima koji su zadržali svoje originalne boje.
One su u izuzetno očuvanom stanju prikazuju pomorski grad iz prvog veka nove ere, a pronađene su u podzemnoj galeriji nekadašnjih Trajanovih termi u Rimu.
Donald Tramp ismejan je zbog svog novog dizajna uniformi Svemirskih snaga, a korisnici društvenih mreža uporedili su ih sa kostimima koje nose negativci iz naučne fantastike - pa čak i nacisti.
Selo Nižuhe nalazi se na dnu velikog kanjona reke Nižu u jugozapadnoj kineskoj provinciji Junan. Prva osnovna škola, Guandžai, nalazi se na vrhu planine, na nadmorskoj visini od 1.650 metara.
Studija koja je pratila starije osobe u Japanu tokom perioda do 28 godina pokazala je da ljudi imaju iznenađujuće dobar osećaj za sopstvenu dugovečnost.
Komentari 1
Marija
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Napiši komentar