Spor ayakkabı giyen insanların önemli bir sorunu ne kadar bağlarsa bağlasın eninde sonunda bir biçimde çözülen ayakkabı bağcıklarıdır. Muhtemel bugüne kadar doğru dürüst bağlamayı beceremediğiniz için kendinize kızıp durdunuz. Ancak size güzel bir haber verelim, sorun aslında sizde değil. Aslında suçlamanız gereken biraz fizik biraz da matematik. Biz koşarken ya da yürürken ayakkabı bağcıklarımıza etki eden dinamik kuvvetler düğümü görünmez bir el gibi çözüyorlar.
Görünen o ki, bağcıkların kendiliğinden çözülmesinin en önemli nedeni, ayağımızın öne olan hareketinin sona erdiği anda, bağcıkların daha ileri gitmeye devam etmesine neden olan atalet kuvveti ile ayağımızı yere vurduğumuz andaki kuvvetin, tekrar eden bir şekilde, en sonunda çözülene kadar bağcıklar üzerine etkimesi.
Ayakkabı Bağcıklarının Çözülmesi ile İlgili Bir Araştırma
Berkeley Üniversitesi bilim insanları ayakkabı bağlarının neden çözüldüğünü anlamak için 2017 yılında bir araştırma yaptılar. Farklı düğüm yapılarının dayanıklılıkları üzerine pek çok araştırma yapıldıysa da bir düğümün nasıl olup da kendi kendine açıldığına dair bir çalışma yapılmamıştı. Ancak bir akademisyen küçük kızının ayakkabı bağcıklarının neden sürekli çözüldüğünü merak edince durum değişti.
Elbette çalışmanın amacı yalnızca ayakkabı bağcıklarının neden çözüldüğünü değildi. Aslında, genel olarak “düğümlü yapılarda” çözülmenin nedenlerini ortaya çıkarmak idi. Araştırmacılar bunu anlayabildikleri takdirde sonuçlarını DNA veya mikro-yapılar gibi, dinamik kuvvetler altında bozulan farklı şeylere de uygulayabileceklerini düşünüyorlardı.
Detaylara girmeden önce, düğümü bir arada tutan şeyin ne olduğunu anlamamız gerekiyor. Bu, iki bağcık arasındaki, özellikle düğümün ortasındaki sürtünmedir. İlmekler ne kadar çok birbirine dolanırsa düğüm de o kadar sağlam olur. Çünkü oluşan her bağ sürtünmeyi artıracaktır.
Credit: University of California – Berkeley
Ayakkabı Bağcıklarının Çözülmesi Nasıl Oluyor?
İlk olarak, her topuk vuruşu, yerçekiminin altı ila sekiz katı arasında bir kuvvet yaratır. Bu kuvvet düğümün merkezini sarsarak düğümün hafifçe açılmasına neden olur. Sonrasında da bağcıkların birbirleri üzerindeki sürtünme tutuşunu kaybetmeleri için bir fırsat sağlar. İkincisi, bağın iki serbest ucunun ileri geri sallanmasına neden olan ve kaymayı hızlandıran bacağın sallanmasıdır.
Bu iki faktör, öne doğru hareket eden bacağın topuk yüzeye çarptığı anda aniden durduğu kritik anda birleşir. O zaman düğüm sabit dururken, bağcıkların serbest uçları ve ilmekler kendi ataletiyle ilerler. Düğüm merkezi gevşemeye ve bağcıklar sallanmaya devam ettikçe düğüm bir dönüm noktasına ulaşır. Sonrasında da çözülür.
Araştırmacılardan Christine Gregg “bazı bağcıklar, düğümleme konusunda diğerlerinden daha iyi, ancak çözülmelerine neden olan prensiplerin temelde aynı olduğunu düşünüyoruz,” diyor. Yani ne yaparsak yapalım düğümün çözülmesinden kurtuluş yok gibi gözüküyor.
Sağlam Bir Düğüm Atmak Mümkün Değil mi?
Konunun gizemine kafayı takan MIT araştırmacıları denizcilik ve dağcılıkta kullanılan düğüm türlerine odaklanmışlar. Devamında, toplanan verilerin analiziyle daha sağlam bir düğüm atmanın sırrı açıklandı. Bir düğümün kuvvetli olabilmesi için her iki ucun çapraz olarak birbirleri arasından geçirilmeleri ve bu işlem sırasında izlenen yolun sürekli olarak değiştirilmesi gerekiyor. Buna ek olarak kullanılan materyal ne kadar sıkı yapıda olursa düğümün sağlamlığı da o kadar artıyor.
En iyisi düğümler arasındaki farkları öğrenmek ve daha dayanıklı olanları tercih etmektir. Bir öneri: Bağcıksız ayakkabıları deneyin…
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Shoe-string theory: Science shows why shoelaces come untied; yayınlanma tarihi: 11 Nisan 2017; Bağlantı: https://phys.org/
- How strong is your knot?; https://news.mit.edu
- Knot kidding: Science explains why shoelaces come untied. yayınlanma tarihi: 11 Nisan 2017; Bağlantı: https://www.cnet.com/science/shoelaces-knot-untied-uc-berkeley-physics-dna/
Dip Not:
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım
alanında Türkçe kaynaklar arasında en iyilerden birisiniz. örneklerinizin ve taklitlerinizin çoğalmasını diliyorum. emeğiniz ve yaratıcılığınız için teşekkürler.