Tout le monde aime le jeu de Jenga. C’est la combinaison parfaite de compétences, de physique et de chance. Un rappel rapide des règles: Vous commencez par une pile de blocs rectangulaires, trois par niveau, de sorte qu’il y a 54 blocs au total. À chaque tour de jeu, un humain (généralement joué avec des humains) enlève un bloc quelque part dans la pile et le place sur le dessus. Le bloc doit être retiré et placé de manière à ne pas renverser le tout. Si vous le donnez pourboire, vous le perdez. C’est le jeu. C’est brillamment simple.
Mais qu’en est-il du mouvement Jenga impossible? Supposons qu’un niveau Jenga n’ait qu’un seul bloc, car les deux autres ont été supprimés. Pouvez-vous enlever ce dernier bloc? Enfer non. Si vous faites cela, tous les niveaux au-dessus du bloc tomberont right non?
C’est ce que nous pensions aussi. Jusqu’à ce que nous voyions ce gif circuler sur Reddit: l’impossible mouvement Jenga, perfectionné.
Quelle beauté. Oui, c’est fou, mais c’est aussi le résultat d’une grande physique. Voici ce qui se passe et comment utiliser la science pour pirater Jenga.
D’abord, il y a la Deuxième Loi de Newton. Cette loi vous indique la nature des forces et du mouvement. Une force nette sur un objet le fait changer de vitesse. Ou peut-être vaut-il mieux dire qu’une force nette est proportionnelle à l’accélération de l’objet. En tant qu’équation, cela ressemble à ceci:
L’autre idée importante est la nature du frottement. Bien que la force de frottement soit en fait assez compliquée, il existe un modèle assez simple qui fonctionne dans de nombreux cas.
Cela indique l’ampleur de la friction la force est proportionnelle au coefficient de frottement cinétique qui dépend des types de matériaux et de la force poussant les deux surfaces ensemble.
Maintenant, nous sommes prêts à pousser ce bloc du milieu hors de la pile. Si nous voulons considérer l’accélération de l’objet, nous devons d’abord penser aux forces sur l’objet. Dans ce cas, il y a cinq interactions (cinq forces). Ces forces peuvent être représentées par ce diagramme:
La force gravitationnelle (le poids) est la force de traction vers le bas due à une interaction avec la Terre. Ensuite, il y a les deux interactions avec les surfaces. La pile au-dessus et au-dessous du bloc du milieu pousse dessus dans une direction perpendiculaire à la surface. C’est ce qu’on appelle une force « normale”, car normale signifie perpendiculaire. Enfin, il y a la force de frottement qui pousse vers l’arrière.
Alors qu’est-ce qui rend ce bloc du milieu si difficile ? Eh bien, puisqu’il y a un bloc sur le dessus (ou plusieurs blocs), il y a une force de poussée vers le bas supplémentaire. Cela signifie que la surface inférieure doit pousser avec une magnitude encore plus grande. Avec une force normale plus grande, il y a une force de frottement beaucoup plus grande. Il y a aussi une force de frottement entre le bloc supérieur et le bloc central. Vous devez pousser beaucoup plus fort pour accélérer le bloc.
Maintenant pour le vrai problème: Ce n’est pas seulement qu’il faut pousser plus fort pour que ce bloc accélère — c’est qu’avec une force de frottement entre les deux blocs, il y a aussi une force de frottement sur le bloc supérieur.
Oui, les forces sont une interaction entre deux choses. Pour chaque force, il y a une force égale et opposée. Cela signifie qu’il y a une force horizontale sur le bloc supérieur, et cette force provoque l’accélération du bloc. Si vous ne faites pas attention, il accélérera tout en haut de la pile et tombera.
La question à un million de dollars, alors, est de savoir comment réussir le mouvement impossible? Vous avez deux astuces à votre disposition. Le premier est le temps. Si vous faites durer cette poussée seulement une fraction de seconde, la force de frottement sur le bloc supérieur n’a pas assez de temps pour le faire bouger. Associez-le à la plus grande masse du bloc supérieur, et il y a de bonnes chances qu’il ne bouge pas assez vite pour basculer.
La deuxième astuce est beaucoup plus difficile, mais ça vaut le coup. Si vous poussez le bloc du milieu si légèrement vers le haut, vous pouvez déplacer un peu la pile supérieure. Cela diminuera la force normale entre eux, ainsi que la force de frottement.
Mouvement audacieux? Assurer. Mais ça pourrait marcher. Et si c’est le cas, vous serez une légende de Jenga.
