Как науката помогна да не се клати куфара ви на колела (видео)

Закъсняте за самолет, бързате, но вашият куфар започва да се клатушка и пада. И за да не изпускате полета си заради непослушен багаж, идва на помощ науката, а как става това, съобщава NewScientist.

Учени от Франция са установили, че причината за неустойчивото положение на куфарите на две колела са незатихващите колебания, които се предават от едното колело на другото. Най-добрият начин да се спре това е да се ускори - което трябва да ви помогне и да стигнете до целта си навреме.

Изследването е публикувано в Proceedings of the Royal Society of London A.

^{(a) Скица на куфара в покой. (b) Снимка на люлеещия се куфар. Във всички експерименти M=82.5 g, l=60 mm, L=230 mm и г = 11.5 mm. Изследвано е как динамиката на куфара зависи от геометрията на системата като се променя Н, Н или α и скоростта V . (The rolling suitcase instability: a coupling between translation and rotation)}

Силвен Кюреч дю Пон (Sylvain Courrech du Pont) от Университета в Париж Дидро задава на студентите си експеримент върху този проблем, мислейки, че вероятно е отговорено на него в някоя стара публикация някъде. Оказа се, че никой не го е разглеждал преди, така че той и колегите му решават да се справят със задачата за куфара.

Екипът използва теоретичните изчисления и малък модел на куфар на бягаща пътека, за да проучи как багажът от спокойно търкаляне на две колела стига до състояние да се клати наляво-надясно.

Когато едното колело на куфара срещне препятствие, цялата конструкция се накланя и започва да се люлее от едното колело на другото. Дърпайки го напред, линията на силата между ръката ви и всяко колело е по диагонал спрямо направлението, в която вървите, така че центърът на силите се премества и се създават колебанията.

Ако препятствието е малко или ако се движите бавно, куфарът ще продължи да се движи, без да се накланя, но по-голямо нарушаване на равновесието ще доведе до все по-силно люлеене, докато куфарът не се обърне.

Изненадващата част, разказва Кюреч Дю Пон, е това, което се случва точно посредата. Ако куфарът започне да се поклаща с точно определена амплитуда, люлеенето се стабилизира и на теория би могло да продължи вечно. Но това е малко вероятно в реалния живот, защото повърхността на земята винаги е малко неравна - както е и човешката походка.

Куфарът на колела по своята същност е нестабилен, защото силата, която прилагаме в дръжката не съвпада с колелата. Куфарните дръжки са от вътрешната страна на колелата, така че когато багажът се разклати - заради препятствие или внезапен завой - дръжката дърпа куфара отвътре и не действа стабилизиращо. 

Няма време за клатушкане

Е, как да се спре багажа си люлеещ? Отговорът е да се ускори. Това принуждава куфара, за да се клати по-бързо, което означава, че той не разполага с време, за да отиде твърде далеч встрани, когато се накланя нагоре с едното си колело. В крайна сметка, той се връща върху двете си колела. "Ако не се клатушка, е по-добре да ходите по-бавно, но ако е започнал, не бива да се забавяте", съветва Кюреч дю Пон.

Ученият отбелязва, че работата на екипа може да бъде от полза за изправяне други конструкции на колела, като например каравана, теглена зад превозно средство. Изследването дори може да помогне при създаването на алгоритъм, който да позволи да се изправят ремаркета, без се използват често неправилните човешки инстинкти.

"Хората говорят все повече и повече за това как в близко бъдеще ще имаме автомобили без водач", коментира Кюреч дю Пон. "Така че би било полезно, ако програмата знае как да реагира, ако караваната започне да се люлее."

А ако искате да намалите клатенето, съветва The Guardian, винаги бихте могли да си купите куфар с квадратна дръжка, която се прикрепя от двете страни на куфара и той послушно ще ви следва.

Още по темата

21/06/2017

Физика

Създадоха напълно честно квантово казино

18/06/2017

Животът

Невромеханика на майсторското чувство за баланс на фламингото (видео)

30/05/2017

Физика

Може ли с мисъл да променяме материята? За пръв път има метод, който да даде отговор