Почему провода наушников всегда запутываются? | Наука и техника

Нет комментариев

Каждый из нас знаком с этой проблемой – стоит только оставить без присмотра даже на минимальное время карманные наушники, как они тут же запутываются в невероятный и невообразимый узел.

Как и почему они, равно как и любой другой похожий объект, за такое короткое время это делают?

Для того, чтобы получить ответ на данный вопрос, команда физиков провела серию экспериментов, в рамках которых им удалось выяснить, что самые сложные узлы формируются всего лишь за несколько секунд, и что меньше склонны к запутыванию более жёсткие провода.

В экспериментах они применяли полученные данные, а также для объяснения процесса формирования узлов использовали

компьютерные симуляции

.

Для того, чтобы проанализировать систему запутывания физики опирались на математическую теорию узлов. При превышении установленной длины провода,

степень вероятности образования узла P сначала резко возрастает

по мере увеличения длины, а после — становится стабильной на уровне ниже 100 процентов.

2.jpg

Ограниченный период времени запутывания, равно как и жёсткость провода приводят к тому, что вероятность запутывания заметно понижается, но если речь идёт о длинном и гибком проводе, то вероятность, наоборот,

стремится к 100 процентам

.

Почему путаются провода?

Исследователи проанализировали узлы и выяснили их полиномы Джонса при помощи компьютерного анализа фотографий узлов. Всего было проведено 3415 эксперимента. Выводы показали, что практически в каждом из них провода создали обычные базовые узлы, а именно:

120 разнообразных видов с минимальным количеством пересечений 11 раз.

Было выявлено, что вероятность формирования узла сокращалась с уменьшением количества пересечений и понижением энергии Мёбиуса (математическая мера сложности узла).

Основываясь на наблюдениях, говорящих о том, что жёсткие и длинные провода обладают склонностью к формированию

спиралевидных структур,

физики предложили модель, с помощью которой можно описать вероятность формирования узла, опираясь на случайные передвижения конца проводов.


Полученная модель в состоянии описать формирование любого узла.

1.jpg

На картинке выше представлено изображение упрощённого варианта модели формирования узлов. Из-за своей жёсткости при нахождении в ограниченном пространстве обычный провод обладает склонностью закручиваться в спираль, что провоцирует несколько параллельно расположенных сегментов размещаться параллельно концу смежного отрезка провода.

Модель показывает,

как именно формируется узел

благодаря нескольким случайным движениям отрезка провода внутри смежных сегментов.


http://www.infoniac.ru/news/Pochemu-provoda-naushnikov-vsegd…


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожие записи