Разное
413

Почему провода наушников всегда запутываются?



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.

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.



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.

via | http://www.infoniac.ru

0 комментариев

:) :( ;) :o O:-) (muscle) (bee) :-D :-P :-$ (bye) (clap) (crazy) (curtsey) (dance) ]:-> 8-) (drink) (friend) (blum) :`( (hide) (rose) (y) <3 (help) :* (zzz) (music) (no) (party) (popcorn) (preved) (punish) (rofl) (rtfm) (tease) (thanks) :o

Оставить комментарий

Комментировать при помощи:
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.