Физики придумали формулу, сколько раз можно сложить блин

Если аккуратно сложить диск из какого-нибудь гибкого и, возможно, вкусного материала, что заставит его оставаться сложенным? И сколько раз вы сможете сложить его, прежде чем он начнет сопротивляться и перевернется обратно?

Физик из Франции, родины блинрешил узнать. Он обнаружил, что всего лишь одна цифра расскажет вам все, что вам нужно знать.

Том Марзин в Корнеллском университете в Итаке, штат Нью-Йорк, задавался вопросом о складывании блинов, когда был на отдыхе в своем родном регионе Бретань, Франция, где эти тонкие блины особенно популярны. Простое складывание его кончика приведет к тому, что он перевернется назад, но если сгиб будет больше, трение и гравитация будут удерживать его неподвижным. Какие правила могут регулировать такое поведение?

Марзин превратил это в исследовательский проект, результаты которого он представит 20 марта на собрании Американского физического общества в Денвере, штат Колорадо.

Его работа отличается от складок, похожих на оригами, которые изучают некоторые физики, которые являются постоянными. “То, с чем мы здесь имеем дело, – это то, что я называю мягкой или гладкой складкой. И это просто соревнование между гравитацией и эластичностью”, – говорит Марзин.

Один из способов наблюдать за этим соревнованием — приклеить часть блина к столешнице, дать другому концу свисать через край и измерить, насколько он провиснет. Марзин выяснил, что ответ можно предсказать с помощью одного числа, получившего название упруго-гравитационной длины, которое объединяет плотность материала, его жесткость и силу гравитации. Он подозревал, что это число будет определять поведение гибких материалов и в других ситуациях, и в компьютерной модели это оказалось именно так.

Чтобы проверить свои симуляции в реальном мире, Марзин экспериментировал с пластиковыми дисками, купленными в магазине лепешками и, конечно же, блинами. Последние он начал делать сам, но с научной точки зрения они не подходили для этой цели.

«Я плохо контролировал толщину», — говорит он. “Поэтому я попросил маму провести эксперименты во Франции. Я попросил ее купить штангенциркули, линейки и кучу блинов коммерческой марки. Вероятно, они были сделаны машиной, [so] что гарантирует хорошую равномерную толщину. И она сделала это очень правильно».

Эксперименты Марзина подтвердили, что все аспекты складывания крепа зависят от упруго-гравитационной длины. Например, он определяет, какая часть согнутого листа будет занимать ту часть, которая перегибается. Это определяет, останется ли достаточно ровной области для следующего сгиба.

Его уравнения правильно предсказывают, что блин диаметром 26 сантиметров и толщиной 0,9 миллиметра можно сложить до четырех раз, тогда как лепешку толщиной 1,5 мм того же размера, с эластогравитационной длиной в 3,4 раза больше, можно сложить только два раза. «Эта длина отражает всю физику, лежащую под ней», — говорит Марзин.