Выявлено самое большое ускорение, на которое способно тело человека

Bhamla et al.
Благодаря суперзлодею Marvel.

Исследование опубликовано в Journal of the Royal Society Interface, коротко о нем сообщает Live Science.

В фильме Marvel «Мстители: Война бесконечности» суперзлодей Танос щелкает пальцами, чтобы уничтожить половину всего живого во Вселенной. Согласно новому исследованию, у него б не вышло ни вызвать катастрофу, ни даже сделать свой жест.

Ученые из Технологического института Джорджии поспорили, мог ли злодей в металлических доспехах щелкнуть пальцами, и под руководством доцента кафедры химической и биомолекулярной инженерии Саада Бхамлы (Saad Bhamla) измерили скорость и ускорение щелчка пальцами с помощью высокоскоростных камер и современных датчиков силы. Исследователи выяснили, какие физические явления делают жест возможным.

Оказалось, у щелчка пальцами самое большое ускорение, которое может развить человеческое тело.

Максимальная вращательная скорость пальца при щелчке — 7800 градусов в секунду, а максимальное вращательное ускорение — 1,6 миллиона градусов в секунду в квадрате, что в три раза превышает ускорение руки профессионального бейсболиста. 

«Щелчок пальцами происходит всего за семь миллисекунд — в 20 раз быстрее, чем моргание глаза (150 миллисекунд)», — говорит Саад Бхамла.

Чтобы изучить физику в основе этого жеста, команда зафиксировала щелчки пальцами с помощью высокоскоростной камеры, при этом руку покрывали различными материалами. Ученые подводили экспериментальные данные к ряду математических моделей и нашли наилучшее физическое объяснение щелчков — трение.

Согласно исследованию, во время щелчков мышцы руки выступают двигателем, который заряжает сухожилия пальцев и рук потенциальной энергией. Последняя быстро высвобождается и создает невероятное ускорение при щелчке. Трение между большим и средним пальцами играет важную роль, оно прижимает средний палец к большому и не позволяет им двигаться. Как только накапливается достаточное количество энергии, трение преодолевается, и пальцы скользят мимо друг друга.

Чтобы имитировать броню Таноса, ученые надели на кончики пальцев испытуемых металлические наперстки. Они обеспечивали слишком маленькое трение, поэтому щелчок оказался невозможен. Кроме того, металлическая броня сжимается хуже, чем кожа, поэтому площадь контакта для щелчка намного меньше.

«Наши результаты показывают, что Танос не мог щелкнуть из-за своих металлических бронированных пальцев», — сказал первый автор Рагхав Ачарья, студент бакалавриата Технологического института Джорджии. — Так что все объясняется голливудскими спецэффектами, а не реальной физикой!».