Basketbalové hry jsou plné zvuků, ale rytmické vrzání tenisek je téměř nevyhnutelné. Po léta to bylo prostě přijímáno jako součást sportu. Fyzici nyní přesně přišli na to, proč tenisky vrzají, a odhalili překvapivě komplexní interakci tření, fyziky a rychlých impulsů.
Mechanika pohybu stick-slide
Výzkumníci z Harvardu pod vedením aplikovaného fyzika Adela Gelouliho použili ke studiu tohoto jevu vysokorychlostní video. Zjistili, že vrzání není hladké sklouznutí, ale série rychlých pohybů hůl-slide. Podrážka boty se nepohybuje nepřetržitě; místo toho se malé části přichytí k podlaze, zatímco jiné se na okamžik odtrhnou a pak se znovu přichytí. Tento pulzující pohyb se neuvěřitelně rychle opakuje – asi 4 800krát za sekundu – a vytváří ve vzduchu zvukové vlny, které slyšíme jako skřípavý zvuk.
Proces je podobný vytahování ubrusu zpod nádobí, ale mnohem rychlejší a častěji se opakuje. Frekvence těchto impulsů určuje výšku pískání. Studiem pohybu pod ní (s použitím skla jako náhražky soudu) mohli vědci přesně vidět, jak se podrážka ohnula a sundala.
Role ochránce
Studie také zjistila, že kritickou roli hraje běhoun boty. Hladký kus gumy pohybující se po stejném povrchu vytvářel pouze chaotický hluk. Žebrovaný běhoun boty organizuje tyto impulsy a usměrňuje je tak, aby vytvářely neustálé vrzání. Tloušťka a tuhost gumy také ovlivňuje výšku zvuku, což znamená, že vědci by teoreticky mohli vyladit skřípání tak, aby bylo pro člověka neslyšitelné – i když by to mohlo ovlivnit sportovní výkon.
Beyond the Noise: Zábavný experiment
K demonstraci svých zjištění tým dokonce navrhl gumové bloky, které hrály ikonickou melodii „Imperial March“ z Hvězdných válek. Tento hravý experiment zdůrazňuje jednoduchou pravdu: i impozantní přítomnost Dartha Vadera by oslabily tiché tenisky.
Výzkum ukazuje, že je možné vytvořit tiché běžecké boty vyladěním skřípání na ultrazvukové frekvence. Dosažení tohoto cíle bez obětování výkonu však zůstává výzvou.
Věda o skřípání tenisek ukazuje, že i ty nejznámější zvuky mohou skrývat překvapivou složitost. Je to připomínka, že fyzika hraje roli v každém aspektu našeho života, od sportovního výkonu až po soundtrack basketbalového zápasu.
