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難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

  • 由 科學探索館 發表于 籃球
  • 2022-03-17
簡介由於慣性它們將朝相反方向彎曲,然後形成波浪狀的振動,導致這兩段義大利麵會再次斷裂,也就是說初始的斷裂觸發“回彈效應”和“彎曲波”,從而導致整個條狀物體震動,最後破碎成多個部分

折做兩截的讀音是什麼

拿起一根生的義大利麵,用手捏住兩端慢慢彎曲,只聽“啪”的一聲,義大利麵卻沒有斷成兩截,而是斷成了三截,一次可能是偶然,但不管試了多少次義大利麵都斷不成兩截。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

為什麼義大利麵斷不成兩截呢?

其實這種現象早在上世紀就已經被人發現了,當時的美國物理學家費曼曾在自家廚房與上百根意麵鬥智鬥勇,但是他依舊沒能找出這種現象出現的原因。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

直到2005年,來自法國的兩位物理學家巴西勒·奧多利和賽巴斯蒂安·諾伊基希經過反覆研究,終於發現了其中蘊藏的秘密。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

在義大利麵條的兩端均勻地施加壓力,它會彎曲到臨界點,然後在斷裂的瞬間麵條會迅速反彈,並從彎曲狀態變直。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

由於慣性它們將朝相反方向彎曲,然後形成波浪狀的振動,導致這兩段義大利麵會再次斷裂,也就是說初始的斷裂觸發“回彈效應”和“彎曲波”,從而導致整個條狀物體震動,最後破碎成多個部分。

有沒有辦法能讓義大利麵只斷成兩截呢?

2018年,來自康奈爾大學和MIT的兩位博士經過研究給出了答案,那就是

利用“扭曲”和“淬滅”。

他們設計了一個機械裝置,一端可以旋轉義大利麵,另一端可以來回滑動,從而控制麵條的彎曲程度。同時還使用了一臺照相機以最高100萬幀每秒的速度來記錄義大利麵的斷裂過程。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

就這樣,經歷了上百次的實驗,研究人員們發現如果先將義大利麵扭曲270度,然後再慢慢地彎折麵條就可以折成兩段了。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

這其中又有什麼原理呢?

原來在扭轉意麵後,麵條會希望先返回到平展的狀態,於是產生一種扭轉波也就是所謂的“彎曲波”。它的傳播速度要比回彈波的速度更快,這釋放了一部分的能量,所以也就阻止了後續斷裂的發生,這種現象被稱為“反扭轉效應”。

難倒物理學家的謎題,為什麼義大利麵不能折成兩段?

透過釋放一定的能量幫助義大利麵在折斷過程中減少阻力,而此時的猝滅速度則為5mm/s。

雖然這個實驗看上去並沒有什麼用,但在經歷了幾十年的研究後,成功為費曼的實驗畫上句號,一個有關義大利麵的物理知識也被成功完善,甚至這個實驗還獲得了搞笑諾貝爾獎,也算是為人類的知識庫做出了貢獻吧。

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