Физики экспериментально нашли лучший способ уронить яйцо

«Испытание падающих яиц» — ежегодный обряд посвящения для многих студентов, изучающих физику. Нужно обмотать сырое яйцо ватой, скотчем или еще какими-то материалами и сбросить его с крыши учебного заведения. Каждый, кто участвовал в этом эксперименте, знает, как сложно спасти яйцо от фатального исхода.

По завершении конкурса, когда яйца обильно расплываются под стенами университета, учителя раскрывают секреты физики удара, упоминая порой, что участь яйца зависит от его положения в полете — мол, падая вертикально, оно разобьется с меньшей вероятностью.

Профессор Тал Коэн с машиностроительного факультета Массачусетского технологического института (MIT) усомнилась в этом утверждении: «Оно основано на статическом поведении яйца. Но динамический удар — это совсем другое».

Чтобы более не вводить студентов в заблуждение, исследовательница отправилась в лабораторию с коробкой яиц и провела несколько экспериментов. Их результаты обнародованы журналом Communications Physics.

Для опытов купили более 200 яиц (это было в 2023 году, когда они стоили куда дешевле). Часть из них раздавили в устройстве, измеряющем силу, необходимую для разрушения скорлупы. Оказалось, что яйца трескаются при примерно одинаковой силе, независимо от положения.

Остальные яйца действительно бросали, правда с крошечной высоты (8, 9 и 10 мм), чтобы увидеть разные исходы — падение с большей высоты ни одно яйцо не выдерживает, независимо от его ориентации.

Но ключевое различие между положениями обнаружилось: яйца, падающие на бок, трескаются гораздо реже. При ударе скорлупа сжимается, поглощая часть энергии. Яйца, падающие вертикально (где скорлупа жестче), такой гибкостью не обладают.

Аспирант MIT Джозеф Э. Бонавиа провел аналогию с человеческим телом: «Если вы падаете с высоты, не стоит выпрямлять ноги — сломаете кости. Лучше согнуть колени, и яйцо делает то же самое».

То, как мы готовим яйца, вероятно, и породило заблуждение о хрупкости боковой части яйца, предположил аспирант MIT Брендан М. Уникевич. Обычно мы разбиваем их посередине: удар по горизонтальной стороне приводит к длинным трещинам, аккуратно разделяющим скорлупу пополам. А удар по кончику, как показывает опыт, вызывает вмятину — не лучший вариант для омлета.

Эксперименты показали, что интуиция в отношении реальных процессов может нас обманывать. Так что не нужно бояться подвергать сомнению общепринятые суждения, подытожила доктор Коэн.

А что с яйцами? По правилам университета, участники экспериментов не могут их съесть. Зато собака Коэн, не ограниченная этими запретами, несколько раз плотно поужинала.