Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Żadna część ciała nie przyspiesza szybciej niż strzelające palce

Recommended Posts

Najstarsze znane przedstawienie w sztuce strzelania palcami pochodzi ze starożytnej Grecji z roku około 300 przed Chrystusem. Gest ten do dzisiaj nie wyszedł z użycia. Wręcz przeciwnie, trafił do popkultury. A filmie Avengers: Infinity War gest ten wykorzystuje superzłoczyńca Thanos. Zainspirowani filmem naukowcy z Georgia Institute of Technology (GaTech), postanowili zbadać fizykę strzelania palcami oraz rolę, jaką w geście tym odgrywa siła tarcia.

Uczeni poinformowali właśnie na łamach Journal of the Royal Society Interface, że gdy użyjemy umiarkowanego nacisku, kiedy to tarcie pomiędzy palcami nie jest ani zbyt duże, ani zbyt małe, to palce osiągają największe przyspieszenie kątowe ze wszystkich części ludzkiego ciała. Jest ono większe nawet niż przyspieszenie kątowe ramienia zawodowego miotacza w baseballu.

Badania, przeprowadzone przez studenta Raghava Achraya, doktoranta Elio Challita oraz profesorów Saada Bhalmę i Marka Iltona tylko pozornie wydają się bezużyteczną ciekawostką. W przyszłości ich wyniki mogą zostać wykorzystane podczas produkcji protez dłoni. Przez kilka ostatnich lat fascynowało mnie strzelanie palcami. Okazuje się, że dosłownie w zasięgu dłoni mamy fascynujące zjawisko z dziedziny fizyki, któremu nikt dokładnie się dotychczas nie przyglądał, mówi Bhamla.

Naukowcy wykorzystali superszybkie kamery, systemy do automatycznego przetwarzania obrazu oraz czujniki siły dynamicznej za pomocą których badali strzelanie palcami. Badali rolę siły tarcia gdy palce były pokryte różnymi materiałami, w tym metalowymi naparstkami, co symulowało strzelanie palcami przez Thanosa noszącego metalową rękawicę.

Maksymalna zmierzona prędkość kątowa dla nagich palców wynosiła 7800 stopni na sekundę, natomiast maksymalne przyspieszenie kątowe to aż 1 600 000 stopni na s2. Prędkość kątowa strzelających palców jest mniejsza niż największa prędkość kątowa zmierzona u człowieka, a jest nią prędkość kątowa zawodowego miotacza w baseballu. Jednak przyspieszenie kątowe palców jest niemal 3-krotnie większe niż przyspieszenie kątowe ramienia miotacza.

Gdy po raz pierwszy zobaczyłem nasze dane, omal nie spadłem z krzesła. Strzelanie palcami trwa zaledwie 7 milisekund. To 20-krotnie szybciej niż mruganie powiekami, ekscytuje się Bhamla.

Gdy palce są pokryte naparstkami, ich maksymalna prędkość kątowa znacznie spada. Uzyskane przez nas wyniki sugerują, że Thanos nie mógłby strzelać palcami w metalowych rękawicach. Tak więc tutaj mamy do czynienia z efektami specjalnymi Hollywood, a nie z fizyką. Przepraszamy za spoiler, dodaje Achraya. Metalowa rękawica czy też naparstki, zmniejszają powierzchnię kontaktu pomiędzy palcami, czyniąc strzelanie niemożliwym.

Na proces strzelania palcami olbrzymi wpływ ma bowiem zdolność skóry do poddania się naciskowi. Jeśli zredukujemy i kompresję, i tarcie, to uzyskanie odpowiednie siły do strzelenia palcami staje się bardzo trudne.

Zaskoczeniem może być fakt, że jeśli zmniejszymy tarcie, pokrywając czymś palce, to dochodzi do zmniejszenia prędkości i przyspieszenia. Okazuje się, że zbyt małe tarcie powoduje, iż nie można zgromadzić odpowiedniej ilości energii, by strzelić palcami. Z kolei jeśli tarcie jest zbyt duże, energia ulega rozproszeniu i jest marnowana w formie ciepła, a nie używana w procesie strzelania.

John Long, dyrektor programowy w Division of Integratife Organismal Systems Narodowej Fundacji Nauki, która finansuje i nadzoruje badania Bhamli, mówi: to wspaniały przykład tego, czego możemy się nauczyć dzięki mądrym eksperymentom i modelowaniu komputerowemu. Wykazując, że różna siła tarcia pomiędzy palcami wpływa na wydajność strzelania nimi, naukowcy otworzyli drogę do badań nad podstawami działania innych organizmów i do wykorzystania ich wyników w systemach inżynieryjnych, na przykład w robotyce.

Być może ludzie strzelają palcami od setek tysięcy lat. Ale dopiero teraz zaczynamy naukowo badać do zjawisko. To jedyny projekt w moim laboratorium, który pozwala na uzyskanie danych naukowych ot tak, na pstryknięcie palcami, żartuje Bhamla.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie na całym świecie czekają na udostępnienie kolejnych danych z satelity Gaia. Urządzenie to, wystrzelone przez ESA w 2013 roku obserwuje ponad miliard gwiazd z Drogi Mlecznej i sąsiednich galaktyk. Gaia mierzy ich pozycję, paralaksę i ruch z niespotykaną dotąd precyzją poniżej 1/1000 sekundy kątowej.
      Gaia tworzy największy w historii katalog astronomiczny, ułatwiając badania kosmosu. Dostarcza też danych dotyczących jasności, koloru i spektrum poszczególnych gwiazd. Już teraz wiemy, że w ramach drugiego zestawu danych astronomowie poznają pozycje 1 692 919 135 gwiazd oraz paralaksę i ruch własny 1 331 909 727 gwiazd. Dane pochodzą z pomiarów wykonanych pomiędzy 25 lipca 2014 a 23 maja 2016. Jest ich zdecydowanie więcej, niż udostępniono wcześniej. Poprzednio astronomowie poznali pozycje ponad miliarda gwiazd, jednak jedynie dla dwóch milionów były dostępne dane dotyczące paralaksy i ruchu własnego.
      W drugim zestawie danych z Gai. znajdą się też informacje o kolorze 1,38 miliarda gwiazd, prędkości kątowej 7 224 631 takich obiektów, dane o 550 737 źródła zmiennych, naukowcy poznają też temperaturę powierzchni 161 497 595 gwiazd, dane o pyle znajdującym się pomiędzy Ziemią a 87 733 672 gwiazdami oraz informacje o promieniu i jasności 76 956 778 gwiazd. Ponadto Gaia dostarczyła tez dane o pozycji 14 099 obiektów, główne asteroidów, z Układu Słonecznego.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...