wszyscy kochają grę Jenga. To idealne połączenie umiejętności, fizyki i szczęścia. Szybkie odświeżenie zasad: zaczynasz od stosu prostokątnych bloków, po trzy na poziom, takich,że w sumie jest ich 54. Podczas każdej tury gry, człowiek (zwykle gra się z ludźmi) usuwa blok gdzieś w stosie i kładzie go na górze. Blok należy usunąć i umieścić w sposób, który nie wywraca całości. Jeśli go przechylisz, stracisz. To jest gra. To genialnie proste.
ale co z niemożliwym ruchem Jenga? Załóżmy, że poziom Jenga ma tylko jeden blok, ponieważ pozostałe dwa zostały usunięte. Możesz zabrać ten ostatni blok? Nie ma mowy. Jeśli to zrobisz, wszystkie poziomy powyżej bloku spadną … prawda?
tak też myśleliśmy. Dopóki nie zobaczyliśmy tego gifa krążącego na Reddicie: the impossible Jenga move, perfected.
co za piękna rzecz. Tak, jest odważny, ale jest też wynikiem świetnej fizyki. Oto, co się dzieje, i jak można użyć nauki, aby zhakować Jenga.
Po pierwsze, jest drugie prawo Newtona. To prawo mówi o naturze sił i ruchu. Siła netto na obiekcie powoduje zmianę jego prędkości. A może lepiej powiedzieć, że siła netto jest proporcjonalna do przyspieszenia obiektu. Równanie wygląda następująco:
inną ważną ideą jest natura tarcia. Chociaż siła tarcia jest dość skomplikowana, istnieje dość prosty model, który działa w wielu przypadkach.
jest proporcjonalny do współczynnika tarcia kinetycznego, który zależy od rodzaju materiałów i siły spychającej obie powierzchnie razem.
teraz jesteśmy gotowi wypchnąć środkowy blok ze stosu. Jeśli chcemy rozważyć przyspieszenie obiektu, musimy najpierw pomyśleć o siłach na obiekt. W tym przypadku istnieje pięć interakcji (pięć sił). Siły te mogą być reprezentowane przez ten diagram:
siła grawitacji (masa) jest siłą ciągnącą w dół w wyniku interakcji z ziemią. Następnie są dwie interakcje z powierzchniami. Zarówno stos powyżej, jak i poniżej środkowego bloku pchają go w kierunku prostopadłym do powierzchni. Nazywa się to siłą” normalną”, ponieważ normalną oznacza prostopadłą. Wreszcie jest siła tarcia popychająca do tyłu.
więc co sprawia, że ten środkowy blok jest tak trudny? Cóż, ponieważ na górze jest blok (lub wiele bloków), istnieje dodatkowa siła pchania w dół. Oznacza to, że dolna powierzchnia musi pchać się z jeszcze większą wielkością. Przy większej normalnej sile, jest o wiele większa siła tarcia. Istnieje również siła tarcia między górnym i środkowym blokiem. Musisz naciskać o wiele mocniej, aby przyspieszyć blok.
teraz prawdziwy problem: nie chodzi tylko o to, że musisz mocniej naciskać, aby ten blok przyspieszył—chodzi o to, że przy sile tarcia między dwoma blokami istnieje również siła tarcia na górnym bloku.
tak, siły to współdziałanie dwóch rzeczy. Dla każdej siły istnieje taka sama i przeciwna Siła. Oznacza to, że na górnym bloku jest pozioma siła, która powoduje przyspieszenie bloku. Jeśli nie będziesz ostrożny, przyspieszy od razu z góry stosu i upadnie.
pytanie brzmi: jak wykonać niemożliwy ruch? Masz do dyspozycji dwie sztuczki. Pierwszy to czas. Jeśli naciśnięcie trwa tylko ułamek sekundy, siła tarcia na górnym bloku nie ma wystarczająco dużo czasu, aby go poruszyć. Połącz go z większą masą górnego bloku, a jest spora szansa, że nie porusza się wystarczająco szybko, aby przewrócić się.
druga sztuczka jest znacznie trudniejsza, ale warto spróbować. Jeśli wciśniesz środkowy blok tak lekko w górę, możesz przesunąć górny stos trochę w górę. Spowoduje to zmniejszenie normalnej siły między nimi, a także siły tarcia.
śmiały ruch? Jasne. Ale to może zadziałać. A jeśli tak, będziesz legendą Jenga.
