211service.com
Bruk nudlen din
Bilde av tørr spaghetti
Det er nesten umulig å bryte en tørr spaghettistav nøyaktig i to. Denne utfordringen har forvirret selv folk som den kjente fysikeren Richard Feynman ’39, som en gang brukte en god del av kvelden på å bryte pasta med Danny Hillis ’78 mens de lette etter en teoretisk forklaring på hvorfor pinnene insisterende knuste i tre deler eller mer.
Feynmans kjøkkeneksperiment forble uløst frem til 2005, da fysikere fra Frankrike la sammen en teori for å beskrive kreftene som virker når spaghetti – og enhver lang, tynn stang – bøyes. De fant at når en pinne bøyes jevnt fra begge ender, vil den knekke nær midten, der den er mest buet. Dette første bruddet utløser en snap-back-effekt og en bøyebølge, eller vibrasjon, som knekker pinnen igjen. Teorien deres så ut til å løse Feynmans gåte. Men et spørsmål gjensto: kan spaghetti noen gang bli tvunget til å bryte i to?
Svaret, ifølge en ny MIT-studie medforfatter av Jörn Dunkel, førsteamanuensis i fysisk anvendt matematikk, er ja - med en vri. Forskerne rapporterer at det er mulig å bryte spaghetti i to ved å både bøye og vri de tørre nudlene.
Teamet, ledet av Ronald Heisser '16, nå doktorgradsstudent ved Cornell University, og Vishal Patil, en matematikkstudent i Dunkels gruppe, bygde en mekanisk bruddanordning for kontrollert å vri og bøye hundrevis av spaghettistaver, og registrerer fragmenteringsprosessen på kamera med opptil en million bilder per sekund. De fant ut at ved først å vri spaghettien i nesten 360 grader og deretter sakte bøye den, kunne de få pinnen til å knekke i to stykker i stedet for flere. Funnene var konsistente for både Barilla nr. 5 og Barilla nr. 7, to spaghettityper med litt forskjellig diameter.
Patil utviklet også en matematisk modell for å forklare de to effektene som er involvert i å skape en ren pause. I snap-backen fjærer pinnen tilbake i motsatt retning som den ble bøyd fra og vingler frem og tilbake, og skaper en bøyende bølge. Deretter i vri-tilbake, vikles den vridde pinnen av til sin opprinnelige rettede konfigurasjon, og genererer en vridningsbølge som får pinnen til å trekke seg frem og tilbake til den hviler. Teamet konkluderte med at vridningsbølgen beveger seg raskere enn bøyningsbølgen, og sprer energi for å forhindre akkumulering av kritisk stress som kan forårsake påfølgende brudd.
Dette har vært et morsomt tverrfaglig prosjekt startet og utført av to strålende og utholdende studenter – som sannsynligvis ikke vil se, bryte eller spise spaghetti på en stund, sier Dunkel.