Mecánica del nudo de cordón (de zapato que se desata solo)

Una “combinación de fuerzas en movimiento” les decía en la entrada anterior, a modo de respuesta científica a preguntas como: ¿Por qué lo hace solo? ¿Qué hay detrás de esa innegable realidad? ¿Cuál es la razón de que se termine desatando? ¿Lo hace siempre?

Estas mismas y otras parecidas fueron algunas de las transcendentales preguntas que hace unos meses se formularon un grupo de investigadores constituido por los ingenieros mecánicos Christopher Daily-Diamond, Christine Gregg y Oliver O'Reilly de la Universidad de California-Berkeley (UC Berkeley).

Un estudio cuyos resultados les publicó el pasado miércoles 12 de abril la revista Proceedings of the Royal Society A. Veamos lo que decía.

Hipótesis mecánica

Partiendo de la premisa de que el hecho de desatarse solo un nudo, se podría explicar desde una perspectiva netamente mecánica, pensaron en hacer correr a Christine sobre una cinta, se trata de una experta corredora, y grabar lo que pasaba con los cordones de sus zapatillas mientras corría.

Ese fue el primer paso del estudio.

Lógicamente experimentaron con distintas variables empleando diferentes tipos de nudos, corriendo a diferentes velocidades, utilizando distintas clases de cordones, variando la longitud de las zancadas, atando diversos pesos a sus extremos, en fin todos aquellos factores que se les ocurrieron que podían influir.  

Por supuesto que lo grabaron todo con una cámara de alta velocidad y luego visionaron las imágenes a cámara lenta. Así es como analizaron las fuerzas que experimentaban sus pies y por ende, los cordones y nudos efectuados en ellos.

Esos fueron los siguientes pasos del experimento.

Tras ellos llegaron a la conclusión de que los cordones se encuentran sometidos a una combinación de tan solo un par de fuerzas cuyo efecto sin embargo, y a pesar de su reducido número, tiene una interpretación y explicación dinámica muy compleja.

Dinámica enredada anudada

Según los investigadores cuando una persona anda y sobre todo cuando corre, su pie impacta contra el suelo con una gran fuerza -se estima que puede ser unas siete (7) veces superior a la de la gravedad terrestre, de intensidad g = 9,81 N/kg-, y que por la Tercera Ley de Newton (las fuerzas van por parejas) hace que el nudo experimente una fuerza dinámica que primero lo aprieta y después lo afloja, alternativamente.

Y mientras hace esto último, la pierna, que ya no apoya en el suelo sino que ahora se está balanceando en el aire, ejerce una fuerza sobre los extremos libres de los cordones que a modo de latigazos hace aflojarse al nudo.

Concluyeron que aún siendo necesaria cada una de las dos fuerzas para desatar el nudo, ninguna de las dos era suficiente para conseguirlo por separado. Hacía falta el concurso de las dos etapas del proceso.

En esencia y en su opinión, los nudos se desatan a causa de los impactos de los pies contra el suelo y al balanceo de las piernas al caminar o al correr. De la conjunción de ambos se produce un efecto dinámico deshacedor del nudo, similar al que genera la mano tirando de uno de sus extremos.

Solo que en este caso se trata una mano invisible. Bien pero, ¿se desatan solos todos los nudos?