เหตุผลที่เชือกรองเท้าหลุดขณะวิ่ง
บางครั้งการมองเห็นเส้นชัยก่อนนักวิ่งท่านอื่นก็ไม่ได้ช่วยอะไร หากว่าโค้งสุดท้ายต้องเจอกับปัญหาที่น่ารำคาญใจอย่างเชือกผูกรองเท้าหลุดช่วงเวลาติดขัดที่ต้องหาที่ซึ่งไม่รบกวนผู้อื่นและก้มลงไปผูกใหม่ครั้งแล้วครั้งเล่านั้นทำให้ใครบางคนถึงกับขมวดคิ้ว ทั้งที่ผูกเชือกรองเท้าให้แน่นอย่างดีแล้วก็ยังหลุดออก เหตุผลเชิงทางวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายได้ในเรื่องนี้
ภาพที่ 1 เชือกรองเท้าหลุดขณะวิ่ง
ที่มา stocksanp/pixabay
ความจริงที่อยู่เบื้องหลังความน่ารำคาญใจนี้ถูกนำเสนอในวารสาร Proceedings of the Royal Society A ซึ่งเป็นการศึกษาของนักวิจัยด้านวิศวกรรมเครื่องกลของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ (University of California, Berkeley) ที่มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับการคลายตัวของปมเชือกรองเท้าในมุมมองทางกลศาสตร์ โดยได้ทำการศึกษาด้วยการทดลองถ่ายภาพในขณะที่เพื่อนร่วมทีมวิจัยวิ่งบนลู่วิ่งในโหมดเคลื่อนไหวช้า (Slow motion) รวมทั้งการวิเคราะห์ชุดการศึกษาต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อวิเคราะห์การคลายตัวของปมเชือกผูกรองเท้า
วิธีการคลายปมของเชือกผูกรองเท้าของทีมวิจัย ที่มา UC Berkeley
ที่มา https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=_-aiynIphTw
จากการศึกษาพบว่า ขณะวิ่ง เท้าจะกระทบกับพื้นด้วยแรงที่มากกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกถึง 7 เท่า เป็นผลให้ปมของเชือกผูกรองเท้าค่อยๆ ยืดตัวและคลายตัวออกเพื่อตอบสนองต่อแรงดังกล่าว และในขณะที่ปมค่อยๆ หลุดออกนั้นก็เกิดแรงเฉื่อยขึ้นที่ปลายเชือกผูกรองเท้าจากการที่ขาทั้งสองข้างเหวี่ยงไปมาทางด้านหน้าและด้านหลัง ปลายเชือกผูกรองเท้าจะค่อยๆ ดึงปมให้หลุดออกจากกันได้
ภายใน 2-3 ก้าวแรกที่ออกตัววิ่ง
แรงที่ทำให้ปมเชือกผูกรองเท้าหลุดไม่ได้เกิดจากแรงของคนที่ไปดึงให้เชือกหลุดออก แต่เกิดจากแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นจากการที่เราเหวี่ยงขาทั้งสองไปมาขณะวิ่ง ในขณะที่เชือกผูกรองเท้าก็ค่อยๆ หลุดออกจากการที่เท้ากระทบกับพื้นซ้ำๆ เดิมๆ
แม้ว่าเชือกผูกรองเท้าบางชนิดอาจจะผูกปมได้ดีกว่าแบบอื่นๆ แต่โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการในการคลายปมนั้นเกิดขึ้นบนพื้นฐานเดียวกัน ดังนั้นสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงความหงุดหงิดใจคือ การผูกปมที่แน่นมากขึ้นซึ่งเป็นวิธีในการยืดระยะเวลาในการคลายปมของเชือกผูกรองเท้าให้นานยิ่งขึ้น เพราะในที่สุดแล้วปมเชือกก็ต้องคลายออกอยู่ดี
ทั้งนี้ยังคงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อแยกแยะตัวแปรทั้งหมดที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ แต่สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการศึกษาครั้งนี้ คือการค้นพบนี้อาจช่วยให้นักวิจัยสามารถประยุกต์การศึกษากับโครงสร้างของปมที่มีความซับซ้อนในลักษณะอื่นๆ มากขึ้น เช่น ดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่มีลักษณะเป็นสายเกลียวสองสายพันกันเป็นแกนเดียว
แหล่งที่มา
Jonathan O'Callaghan. (2017, 12 April). This Is Why Your Shoelaces Come Untied When You Run.
Retrieved August 10, 2017,
from http://www.iflscience.com/physics/this-is-why-your-shoelaces-come-untied-when-you-run/
Brett Israel. (2017, 11 April). Shoe-string theory: Science shows why shoelaces come untied
Retrieved August 10, 2017,
from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-04/uoc--sts040717.php
ERIC MACK. (2017, 11 April). Knot kidding: Science explains why shoelaces come untied
Retrieved August 10, 2017,
from https://www.cnet.com/news/shoelaces-knot-untied-uc-berkeley-physics-dna/
-
7475 เหตุผลที่เชือกรองเท้าหลุดขณะวิ่ง /index.php/article-biology/item/7475-2017-09-08-03-45-02เพิ่มในรายการโปรด