Wbrew przekonaniu, jajko jest bardziej wytrzymałe, gdy spada na bok, a nie na czubek

[KopalniaWiedzy.pl 375]

Wyobraźcie sobie, że macie upuścić jajko z pewnej wysokości tak, by się nie rozbiło. W jakiej pozycji je upuścicie: by spadło na bok czy na któryś z końców? Przekonanie, że jajko jest bardziej wytrzymałe na uderzenia w jeden z końców jest tak powszechne, że mowa jest o tym i podczas szkolnych eksperymentów, i w materiałach wideo w internecie. Inżynierowie z MIT postanowili sprawdzić, czy jest to prawdą. Przeprowadzili szereg eksperymentów i odkryli, że jajko jest bardziej wytrzymałe, gdy upadnie na bok. Ich badania zostały opisane na łamach Communications Physics i pokazują, że warto weryfikować nawet od dawna „ustalone” powszechne przekonania.

Badacze zauważyli, że przy uderzeniu boki jajka uginają się, absorbując energię upadku. Są mniej sztywne niż oba końce, ale dzięki temu lepiej pochłaniają energię. Przekonanie, że to końce są bardziej wytrzymałe jest tak wielkie, można było na tym usłyszeć również na MIT podczas dorocznego konkursu upuszczania jajka organizowanego dla studentów pierwszego roku Wydziału Inżynierii. "Co roku powtarzaliśmy za literaturą fachową, jak należy ustawić jajko, by uniknąć pęknięcia podczas upuszczania. Jednak jakieś trzy lata temu zaczęliśmy zastanawiać się, czy jego końce są naprawdę bardziej wytrzymałe", mówi profesor Tal Cohen.

Zaczęło się od tego, że po jednym z takich konkursów naukowcy zabrali pozostałe jajka do laboratorium i przeprowadzili testy. Gdy przeanalizowaliśmy dane, nie dały one jasnej odpowiedzi, mówi Cohen. Naukowcy zaprojektowali więc dwa rodzaje eksperymentów. Pierwszy to statyczny test zgniatania, podczas którego stopniowo zwiększano nacisk na skorupkę, mierząc jej sztywność i wytrzymałość. Drugi był dynamicznym testem upuszczania jajka i oceny prawdopodobieństwa pęknięcia skorupki.

W czasie testu zgniatania okazało się, że niezależnie od położenia jajka, pierwsze pęknięcia skorupki pojawiały się po przyłożeniu takiej samej siły. Jednak zauważyliśmy tutaj kluczową różnicę. Jajko ściskane od boku uginało się bardziej, mocniej ustępowało pod wpływem takiej samej siły, mówi doktorant Joseph Bonavia. Wyniki eksperymentów sprawdzono następnie za pomocą modeli matematycznych. Potwierdziły one obserwacje, a uczeni dowiedzieli się dzięki nim, że mimo iż pęknięcia pojawiały się przy przyłożeniu takiej samej siły, to jajko ułożone horyzontalnie absorbowało więcej energii. To zaś sugerowało, że w sytuacjach, gdy zaabsorbowanie energii odgrywa dużą rolę, jak przy upadku, bardziej wytrzymałe może być jajko upuszczone w pozycji horyzontalnej. Przeprowadziliśmy więc eksperymenty, by sprawdzić, czy to prawda, mówią naukowcy.

Eksperymenty jednoznacznie potwierdziły, że wnioski wysunięte na podstawie testów praktycznych były prawdziwe. Jajka upuszczone na bok rzadziej pękały po zrzuceniu z tej samej wysokości, niż jajka upuszczone na jeden z końców. Lepiej bowiem absorbowały energię uderzenia.

Przekonanie o tym, że jajka są mniej wytrzymałe z boku może być wzmacniane naszym codziennym doświadczeniem. W końcu rozbijając jajko w kuchni uderzamy w jego bok. Jednak, jak zauważają naukowcy, sytuacja jest tutaj inna niż przy upuszczeniu jajka. Gdy celowo rozbijamy jajko, by nie uszkodzić żółtka, uderzamy skoncentrowaną siłą w konkretny punkt. To inna sytuacja niż przy upadku, w którym najważniejszym elementem jest możliwość rozprowadzenia energii uderzenia po całej skorupce.

Pionowo zorientowane jajko, mimo że bardziej wytrzymałe, jest bardziej kruche pod wpływem nagłego uderzenia. Z boku jajko się ugina i absorbuje energię. Naukowcy radzą, by wyobrazić sobie... nasze nogi. W pewien sposób są one „słabsze” gdy są ugięte. Jednak lepiej absorbują wówczas uderzenie. Gdy skoczymy z wysokości, uginamy nogi, by zaabsorbować uderzenie i lepiej rozprowadzić energię.

« powrót do artykułu

[corwin 0]

W sumie, to przecież logiczne - gdzie jest największe naprężenie struktury jajka przy wychodzeniu z kurzej d*py? No przecież nie na końcach. I to jest pierwszy i podstawowy czynnik przeżywalności gatunku. Dopiero później kwestia czy jest ułożone w gnieździe pionowo, czy poziomo i czy kurak źle siądzie. To oczywiście bardziej naprężenia statyczne, a nie dynamiczne jak przy upadku jajka. Ale - jeśliby miały się gdzieś ugiąć, to jest oczywiste, że nie na ostrych końcach.

Ciekawe, czy zrobili testy tylko dla twardej powierzchni, czy też także na różnych poziomach absorpcji - w sumie to byłoby ciekawe, czy zawsze statystycznie upadające jajko bokiem miałoby większą "przeżywalność"