211service.com
Gebruik je noodle
Foto van droge spaghetti
Het is bijna onmogelijk om een droog stuk spaghetti precies in tweeën te breken. Deze uitdaging heeft zelfs mensen als de beroemde natuurkundige Richard Feynman '39 in de war gebracht, die ooit een flink deel van een avond doorbracht met het breken van pasta met Danny Hillis '78 terwijl ze op zoek waren naar een theoretische verklaring voor waarom de stokjes hardnekkig in drie stukken of meer uiteenspatten.
Het keukenexperiment van Feynman bleef onopgelost tot 2005, toen natuurkundigen uit Frankrijk een theorie samenstelden om de krachten te beschrijven die aan het werk zijn wanneer spaghetti - en elke lange, dunne staaf - wordt gebogen. Ze ontdekten dat wanneer een stok gelijkmatig aan beide uiteinden wordt gebogen, deze in het midden zal breken, waar deze het meest gebogen is. Deze eerste breuk veroorzaakt een terugslageffect en een buiggolf, of trilling, die de stick opnieuw breekt. Hun theorie leek de puzzel van Feynman op te lossen. Maar er bleef een vraag over: kan spaghetti ooit worden gedwongen om in tweeën te breken?
Het antwoord, volgens een nieuwe MIT-studie, co-auteur van Jörn Dunkel, universitair hoofddocent fysische toegepaste wiskunde, is ja - met een twist. De onderzoekers melden dat het mogelijk is om spaghetti in tweeën te breken door de droge noedels zowel te buigen als te draaien.
Het team, onder leiding van Ronald Heisser '16, nu een afgestudeerde student aan de Cornell University, en Vishal Patil, een afgestudeerde wiskundestudent in de groep van Dunkel, bouwde een mechanisch breukapparaat om honderden staafjes spaghetti controleerbaar te draaien en te buigen, waarbij het fragmentatieproces werd vastgelegd. op camera tot een miljoen frames per seconde. Ze ontdekten dat door de spaghetti eerst bijna 360 graden te draaien en hem dan langzaam te buigen, ze de stok in twee stukken konden laten breken in plaats van meer. De bevindingen waren consistent voor zowel Barilla No. 5 als Barilla No. 7, twee spaghettisoorten met iets verschillende diameters.
Patil ontwikkelde ook een wiskundig model om de twee effecten te verklaren die betrokken zijn bij het creëren van een schone breuk. In de snapback springt de stick terug in de tegenovergestelde richting van waaruit hij was gebogen en wiebelt heen en weer, waardoor een buiggolf ontstaat. Vervolgens wikkelt de gedraaide stick zich in de twist-back af tot zijn oorspronkelijke rechtgebogen configuratie, waardoor een twistgolf wordt gegenereerd die de stick heen en weer laat draaien totdat hij tot stilstand komt. Het team concludeerde dat de draaigolf sneller reist dan de buiggolf, waardoor energie wordt afgevoerd om de ophoping van kritische spanning te voorkomen die latere breuken zou kunnen veroorzaken.
Dit is een leuk interdisciplinair project dat is gestart en uitgevoerd door twee briljante en volhardende studenten - die waarschijnlijk een tijdje geen spaghetti willen zien, breken of eten, zegt Dunkel.