Подошвы ботинок мнутся импульсами, повторяя тысячи раз в секунду
Громкая скрипка для обуви на баскетбольной площадке включается из-за скольжения частей подошвы с импульсами, повторяясь тысячи раз в секунду.
Прочитайте эту статью
Это история, написанная человеком и озвученная ИИ. Есть отзывы? Пройдите наш опрос. (см. нашу политику в отношении II здесь.)
Саундтрек баскетбольного матча перемежается скрипкой кроссовок. Теперь физики понимают, почему.
Высокоскоростное видео скользящей ботинка показывает движение скользящего движения, ситуацию остановки и движения, при которых части обуви застревают на месте, в то время как другие части скользят вперед. Обувь скользит импульсами, поскольку небольшие участки подошв слегка прогибаются и отрываются от поверхности, сообщает Гарвардский физик-прикладник Адель Джеллули и его коллеги в журнале Nature от 26 февраля. Исследователи обнаружили, что регулярное повторение этих импульсов вызывает скрип.
Импульсы движутся по подошве, примерно так же, как скатерть можно защелкнуть на месте, послав по ней морщинку. Но в обуви импульсы повторяются примерно 4800 раз в секунду, создавая удар, который изменяет давление окружающего воздуха, создавая звук. Частота пульсации соответствует частоте звука, издаваемой обувью, которая определяет его рост.
В экспериментах стеклянная поверхность заменяла твердую и гладкую полочную баскетбольную площадку, чтобы исследователям было удобно видеть ее. По принципу принципа полного внутреннего отражения, изображения подошвы обуви были блестящими там, где она соприкасалась со стеклом, и темными там, где обувь оторвалась от поверхности.
Дальнейшие исследования с использованием блоков силиконовой резины показали, что выступы на протекторе кроссовок имеют важное значение для звука. Плоский кусок резины, перемещавшийся по стеклянной пластине, вызывал хаотичные импульсы через неравные промежутки времени, производя скорее сбивчивый шум, чем четкий звук. Гребни помогает организовать импульсы, направляя их, так что резиновые блоки с протектором энергично скрипели.
Исследователи обнаружили, что устойчивость и жесткость блока определяют высоту звука. И это подсказывает способ сделать обувь бесшумной: скрипка в ультразвуковом диапазоне, неслышимый для человека. «Этого можно добиться, выступив на платформе тоньше (хотя это может быть не идеально для занятий спортом) или изменив ее составу», — говорит Джеллули. «При твердости, что ты не против разозлить свою собаку».
Исследователи также разработали резиновые блоки, которые издавали программные звуки, а затем использовали их для игры в «Имперский марш» из Star Wars , отражая еще одну научную особенность: Дарт Вейдер выглядел бы гораздо меньше пугающего, если бы скрипящие туфли отметили его вход.
Физики исполняют «Имперский марш» из «Звездных войн», с помощью резиновых блоков, которые скрипят, скользя по стеклу. А. Джеллули и др / Природа 2026 г.