为解开耳机线围绕纠纷之谜:科学家把绳子装在盒里摇晃了三千屡次

发布日期:2022-11-19 15:04    点击次数:76

为解开耳机线围绕纠纷之谜:科学家把绳子装在盒里摇晃了三千屡次

某个美妙的一天,当你倏忽血汗来潮想从口袋里掏出耳机听听音乐时,不出意外总是会缔造,耳机线不晓得何时又缠在一起了!

一样是线,电源线、数据线放在包内里,就很少打结,凭什么耳机线那末苟且打结呢?岂非口袋里有个小妖精,天天蹲在你的口袋里等着给耳机线打结?

什么把耳机线缠到了一起?来相识扭结实践

纽结,顾名思义就是一根首尾相接的打告终的绳子,个中可以或许有曲解的交点。至于纽结实践(Knot theory) 是拓扑学的一个分支,研究纽结的拓扑学特点。在扭结实践中,素纽结(Prime knot)是指不克不迭合成的非日常平凡纽结。

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全体交错数少于或等于7的素纽结。

每一种素纽结主若是用交错数来标记,交错数沟通的素纽结可以或许用差别的下标进一步分辩。

起原丨维基百科

纽结实践是个研究怎么样把若干个圆环嵌入到三维实欧氏空间中去的数学分支。它研究的工具必须是曲线,而且是三维空间中的曲线,是以我们可以或许把耳机线打结的成就归到纽结实践中来。在纽结实践中,若是一个结可以或许在不别离两个端点的环境下转换成另外一个结,则觉得转换前和转换后的这两个结是等价的。

早在2007年,物理学家景格拉斯·史姑娘(Douglas E.Smith)与本科门生道林·雷默(Dorian Raymer)就已经研究了把纽结实践应用于绳子打结的可行性,他们还是以获患有搞笑诺贝尔奖的物理学奖。

试验人员把差别长度、软硬的绳子装在通明的盒子里,并用种种速度转变盒子,举行了3415次试验。

试验缔造,软的绳子更苟且打结——从我们的日常糊口生计休会中可以或许晓得,软的绳子,像毛线、针线这些,肆意捏一捏都能变成一团结。比较之下,电源线、数据线又粗又硬,就很难组成像耳机线那样宏壮的结。

试验还缔造,一根不到46厘米长的绳子在被密封在一个转变的盒子里一段时光后,险些不会打结。但从46厘米添加到150厘米之间,构构成的概率会急剧上升。若是绳子的长度逾越这个长度,打结的概率就根蒂根基颠簸在了50%。

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打结概率-绳子长度(m)

起原丨sciencealert

没关系测量一下你的耳机线,你会缔造它简单就是150厘米长。从上图可知,竖轴默示打结的概率,横轴默示绳子长度;140厘米就是1.4米,横轴的1.4对应竖轴的0.4到0.5之间某个数,所以我们可以或许看出它“至少”有差不多50%的概率打结。

为何说是“至少”呢?因为可以或许把耳机线当作是Y字形的绳子,个中有三条线,且中间的耳机分量比耳机线重,苟且把耳机线动员起来,进一步添加了耳机线彼此围绕纠纷起来的概率。

他们还缔造,正方体箱体宽度添加一倍,企业介绍打结概率略有增高,但削减箱子宽度的33%会使打结概率急剧升高。

最后,这里有一个示意图,展现了一根线是怎么样起头在一个转变的盒子里环抱起来的。研究评释,绳的一端只有与另外一端交错两次便可以或许盲目打结:

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起原丨sciencealert

这下你大可定心了:这些结的组成确凿是出于物理启事,而不是因为某种超自然实力。

怎么样防止耳机线围绕纠纷?

从试验中我们可以或许总结出下列结论:

1. 更柔韧的质料每每更苟且打结。所以若是耳机线更硬,打结的概率便可以或许削减。

2. 耳机线翻滚得越多,越有可以或许被围绕纠纷在一起,打结的可以或许性就越大。胸前的口袋平日比裤子口袋更小,是以把耳机放在胸前的口袋里可以或许比放在裤子口袋里更好。

3. 盒子越大,结就越多。所以,若是你把耳机放在小口袋里,而不是大袋子里,耳机线可以或许有更少打结的机会。

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起原丨pixabay

是以,若是想让耳机线不打结,巨匠可以或许试试下列三种编制:

1.捆绑耳机法:工钱地先把耳机线整齐地围绕纠纷起来,这样它就不苟且乱动,也就不苟且打起结来了。

2.露出机头法:把耳机的中间露出到裤兜外表,只有耳机头不在线之间穿梭,光耳机线自身打圈是不会组成结的。

3.收纳法:把耳机线放在一个专门用来装耳机线的小盒子里。

耳机线打的结有可以或许自身解开吗?

答案是有,但当且仅当耳机在振动中沿着它打结的门路原路前去。然而这个概率异样小,普通来说,物体更倾向于从有序倒退到无序。但要从无序回到有序,则平日需求支出能量的价值。

也就是说,打结是比解结更颠簸的了局,耳机线自然也就更倾向于“打结”这个后果了。

再看看另外一个角度——耳机线的外皮平日由TPE质料(热塑性弹性体)制成,这类质料富有弹性且硬度小,TPE的磨擦系数与接触面积的大小有关,但它同时又和硬度有关,且与其硬度成正比,即当TPE硬度添加时,磨擦系数会减小。这意味着当耳机线围绕纠纷在一起时,因为磨擦力的存在,这些结就更难盲目解开了。

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起原丨pixabay

往常,无线蓝牙耳机慢慢成了人们的新宠,既然没有线,那也就不存在打结的烦恼了。

然则话说归来离去,若是你缔造你的耳机线打结了,在心情是以变得急躁从前,为何不趁机花点时光研究一下这些结呢?

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