Чому дроти навушників завжди заплутуються?
Відео: Це цікаво 660: Чому дроти навушників завжди заплутуються
Відео: Перевірено «Галілео» (ч.2). Проводи від навушників
Кожен з нас знайомий з цією проблемою - варто тільки залишити без нагляду навіть на мінімальний час кишенькові навушники, як вони тут же заплутуються в неймовірний і неймовірний вузол. Як і чому вони, так само як і будь-який інший схожий об`єкт, за такий короткий час це роблять?
Для того, щоб отримати відповідь на це питання, команда фізиків провела серію експериментів, в рамках яких їм вдалося з`ясувати, що найскладніші вузли формуються лише за кілька секунд, і що менше схильні до заплутування більш жорсткі дроти.
В експериментах вони застосовували отримані дані, а також для пояснення процесу формування вузлів використовували комп`ютерні симуляції.
Для того, щоб проаналізувати систему заплутування фізики спиралися на математичну теорію вузлів. При перевищенні встановленої довжини проводу, ступінь ймовірності утворення вузла P спочатку різко зростає у міру збільшення довжини, а після - стає стабільною на рівні нижче 100 відсотків.
Обмежений період часу заплутування, так само як і жорсткість проводу призводять до того, що ймовірність заплутування помітно знижується, але якщо мова йде про довгому і гнучкому дроті, то ймовірність, навпаки, прагне до 100 відсотків.
Чому плутаються дроти?
Дослідники проаналізували вузли і з`ясували їх поліноми Джонса за допомогою комп`ютерного аналізу фотографій вузлів. Всього було проведено 3415 експерименту. Висновки показали, що практично в кожному з них дроти створили звичайні базові вузли, а саме: 120 різноманітних видів з мінімальною кількістю перетинів 11 разів.
Відео: 10 Лайфхак які спростять ВАШУ ЖИТТЯ
Було виявлено, що ймовірність формування вузла скорочувалася зі зменшенням кількості перетинів і зниженням енергії Мебіуса (математична міра складності вузла).
Грунтуючись на спостереженнях, які говорять про те, що жорсткі і довгі дроти має схильність до формування спіралеподібних структур, фізики запропонували модель, за допомогою якої можна описати ймовірність формування вузла, спираючись на випадкові пересування кінця проводів.
Отримана модель в стані описати формування будь-якого вузла.
Відео: Як спаяти дроти навушників?
На зображенні вище представлено зображення спрощеного варіанту моделі формування вузлів. Через свою жорсткості при знаходженні в обмеженому просторі звичайний провід володіє схильністю закручуватися в спіраль, що провокує кілька паралельно розташованих сегментів розміщуватися паралельно кінця суміжного відрізка проводу.
Модель показує, як саме формується вузол завдяки кільком випадковим рухам відрізка проводу всередині суміжних сегментів.
