A todo el mundo le encanta el juego del Jenga. Es la combinación perfecta de habilidad, física y suerte. Un repaso rápido de las reglas: Comienzas con una pila de bloques rectangulares, tres por nivel, de modo que hay 54 bloques en total. Durante cada turno de juego, un humano (por lo general, esto se juega con humanos) elimina un bloque de algún lugar de la pila y lo coloca en la parte superior. El bloque debe quitarse y colocarse de manera que no se vuelque todo. Si la propinas, la pierdes. Ese es el juego. Es brillantemente simple.
Pero, ¿qué pasa con el imposible movimiento Jenga? Supongamos que un nivel de Jenga solo tiene un bloque, ya que los otros dos han sido eliminados. ¿Puedes quitar el último bloque? Diablos, no. Si haces eso, todos los niveles por encima del bloque caerán down ¿verdad?
Eso es lo que pensamos, también. Hasta que vimos este gif circular en Reddit: el movimiento Jenga imposible, perfeccionado.
Qué belleza. Sí, es valiente, pero también es el resultado de una gran física. Esto es lo que está pasando, y cómo puedes usar la ciencia para hackear Jenga.
Primero, está la Segunda Ley de Newton. Esta ley te dice la naturaleza de las fuerzas y el movimiento. Una fuerza neta sobre un objeto hace que cambie su velocidad. O tal vez es mejor decir que una fuerza neta es proporcional a la aceleración del objeto. Como una ecuación, se parece a esto:
La otra idea importante es la naturaleza de la fricción. Aunque la fuerza de fricción es bastante complicada, hay un modelo bastante simple que funciona en muchos casos.
Esto dice la magnitud de la fuerza de fricción es proporcional al coeficiente de fricción cinética que depende de los tipos de materiales y de la fuerza que empuja las dos superficies juntas.
Ahora estamos listos para sacar ese bloque central de la pila. Si queremos considerar la aceleración del objeto, primero necesitamos pensar en las fuerzas en el objeto. En este caso hay cinco interacciones (cinco fuerzas). Estas fuerzas se pueden representar mediante este diagrama:
La fuerza gravitacional (el peso) es la fuerza de tracción hacia abajo debido a una interacción con la Tierra. A continuación, están las dos interacciones con las superficies. Tanto la pila por encima como por debajo del bloque central la empujan en una dirección perpendicular a la superficie. Esto se denomina fuerza «normal», ya que normal significa perpendicular. Por último, está la fuerza de fricción de empuje hacia atrás.
Entonces, ¿qué hace que este bloque medio tan difícil? Bueno, ya que hay un bloque en la parte superior (o muchos bloques), hay una fuerza de empuje hacia abajo adicional. Esto significa que la superficie inferior tiene que empujar hacia arriba con una magnitud aún mayor. Con una fuerza normal mayor, hay una fuerza de fricción mucho mayor. También hay una fuerza de fricción entre el bloque superior y el central. Tienes que empujar mucho más fuerte para acelerar el bloqueo.
Ahora el verdadero problema: No es solo que tienes que presionar más para que este bloque se acelere, es que con una fuerza de fricción entre los dos bloques, también hay una fuerza de fricción en el bloque superior.
Sí, las fuerzas son una interacción entre dos cosas. Para cada fuerza, hay una fuerza igual y opuesta. Eso significa que hay una fuerza horizontal en el bloque superior, y esta fuerza hace que el bloque se acelere. Si no tienes cuidado, se acelerará desde la parte superior de la pila y caerá.
La pregunta del millón de dólares, entonces, es ¿cómo lograr el movimiento imposible? Tienes dos trucos a tu disposición. La primera es la hora. Si hace que este empuje dure solo una fracción de segundo, entonces la fuerza de fricción en el bloque superior no tiene tiempo suficiente para moverlo. Combínalo con la masa más grande del bloque superior, y hay una posibilidad decente de que no se mueva lo suficientemente rápido como para caerse.
El segundo truco es considerablemente más difícil, pero vale la pena intentarlo. Si empujas el bloque central ligeramente hacia arriba, puedes mover un poco la pila superior hacia arriba. Esto disminuirá la fuerza normal entre ellos, así como la fuerza de rozamiento.
movimiento Audaz? Asegúrese. Pero podría funcionar. Y si lo hace, serás una leyenda Jenga.
