Баскетбольні матчі сповнені звуків, але ритмічний скрип кросівок майже неминучий. Роками це просто сприймалося як частина спорту. Тепер фізики точно з’ясували, чому кросівки скриплять, виявивши напрочуд складну взаємодію тертя, фізики та швидких імпульсів.
Механіка руху «прилипання-ковзання»
Дослідники з Гарварду під керівництвом прикладного фізика Аделя Джелулі використали високошвидкісну відеозйомку для вивчення цього явища. Вони виявили, що скрип – це плавне ковзання, а серія швидких рухів «прилипання-ковзання». Підошва кросівка не рухається безперервно; натомість невеликі ділянки чіпляються за підлогу, тоді як інші на мить відриваються, а потім знову чіпляються. Цей пульсуючий рух повторюється неймовірно швидко – близько 4800 разів на секунду – створюючи звукові хвилі у повітрі, які ми чуємо як скрип.
Процес аналогічний висмиканню скатертини з-під посуду, але набагато швидше і повторюється частіше. Частота цих імпульсів визначає висоту скрипу. Вивчаючи рух знизу (використовуючи скло як заміну корту), дослідники могли бачити, як саме підошва згинається і відривається.
Роль протектора
Дослідження також показало, що протектор кросівок відіграє вирішальну роль. Гладкий шматок гуми, що рухається тією самою поверхнею, створював лише хаотичний шум. Ребристий протектор кросівок організовує ці імпульси, направляючи їх для створення постійного скрипу. Товщина і жорсткість гуми також впливають на висоту звуку, що означає, що вчені теоретично могли б налаштувати скрип так, щоб він був нечутний для людини, хоча це може позначитися на спортивних результатах.
За межами шуму: забавний експеримент
Щоб продемонструвати свої висновки, команда навіть розробила гумові блоки, які видавали культову мелодію “Imperial March” із “Зоряних війн”. Цей грайливий експеримент підкреслює просту істину: навіть велика присутність Дарта Вейдера була б ослаблена тихими кросівками.
Дослідження показує, що можна створити безшумні кросівки, настроївши скрип на ультразвукові частоти. Однак досягнення цього без шкоди для продуктивності залишається складним завданням.
Наука про скрип кросівок показує, що навіть найзнайоміші звуки можуть приховувати дивовижну складність. Це нагадування, що фізика відіграє роль у всіх аспектах нашого життя, від спортивних результатів до звукової доріжки баскетбольного матчу.
