Щелчок пальца впервые был изображен в древнегреческом искусстве около 300 года до н. э. Сегодня тот же щелчок инициирует злые силы для злодея Таноса в последнем фильме Marvel “Мстители”. Эти примеры вдохновили группу исследователей из Технологического института Джорджии на изучение физики щелчка пальца и определение того, какую роль играет трение в этом.
Используя промежуточное количество трения, не слишком высокое и не слишком низкое, щелчок пальца вызывает наибольшее ускорение вращения, наблюдаемое у людей, даже быстрее, чем рука профессионального бейсбольного питчера. Результаты были опубликованы в журнале the Journal of the Royal Society Interface.
Эти результаты, по мнению исследователей, могут однажды послужить основой для разработки протезов, предназначенных для имитации широких возможностей человеческой руки.
Ученые использовали высокоскоростную камеру для записи руки, выполняющей щелчок, помещая небольшие круги светоотражающей ленты на каждый сустав, чтобы тщательно отслеживать движение каждого пальца. Они также зафиксировали щелчки, когда пальцы были покрыты различными материалами, такими как наперстки, латексные перчатки или лосьон, чтобы изучить роль трения. В отдельном наборе тестов они поместили датчики между большим и средним пальцами, чтобы определить, какую силу испытуемые использовали для каждого щелчка.
Для непокрытой руки движение занимает около 7 миллисекунд — примерно в 20 раз быстрее, чем мгновение ока, сообщают исследователи в журнале Интерфейса Королевского общества.
Другие материалы делают движение значительно менее резким: пальцы, покрытые наперстком, щелкали в 3,4 раза медленнее, а лосьон делал щелчок в четыре раза медленнее. В первом случае было слишком много трения, поэтому энергия рассеивалась. Во втором случае было слишком мало трения и недостаточно времени для накопления энергии. Голые руки имели лучшее сочетание сжатия и трения, чтобы максимизировать скорость, создавая ударные волны, которые придают движению характерный хлопок.
Исследователи пришли к выводу, что другие животные, такие как щелкающие челюстями муравьи Дракулы, могут полагаться на трение аналогичным образом.
