Vysoké vrzání tenisek na basketbalovém hřišti není jen vedlejším efektem hry, ale komplexním fyzikálním jevem, který konečně zkoumali vědci z Harvardské univerzity. Nová studie zveřejněná v časopise Nature dne 26. února ukazuje, že zvuk nepochází z náhodného tření, ale z rychlého pohybu klouzavého pohybu uvnitř podrážky boty.
Posuvný mechanismus
Analýza vysokorychlostního videozáznamu ukazuje, že když se bota otočí nebo se náhle zastaví, podrážka neklouže hladce. Namísto toho některé kusy gumy přilnou k podlaze, zatímco jiné se na okamžik přilepí a pak se rychle uvolní. Tyto impulsy vytvářejí vlny, které se šíří po podrážce ohromující rychlostí přibližně 4800krát za sekundu. Každá vlna dopadá na okolní vzduch a způsobuje změny tlaku, které se promítají do skřípání zvukové vlny.
„Frekvence zvuku odpovídá rytmu těchto klouzavých pulzů,“ vysvětluje Adel Gelouli, aplikovaný fyzik zapojený do studie.
To znamená, že výška pískání není náhodná; přímo souvisí s rychlostí, jakou podrážka klouže a svírá.
Role dezénu
Výzkumníci zjistili, že design běhounu obuvi je rozhodující. Plochý pryžový blok klouzající po povrchu vytváří pouze chaotický, tlumený zvuk. Nicméně, když jsou přítomny hřebeny, směrují tyto posuvné impulsy a organizují je do pravidelného vzoru. Tato organizace vytváří charakteristické, pronikavé vrzání. Testováním bloků s hřebeny a bez nich tým potvrdil, že běhoun řídí impulsy, takže jsou konzistentní.
Důsledky a budoucí aplikace
Studie také zjistila, že tloušťka a tuhost materiálu podešve ovlivnila výšku pískání. To otevírá možnost vývoje „tichých“ tenisek naladěním frekvence do ultrazvukového rozsahu, neslyšitelného pro člověka. Geluli však poznamenává, že takové boty mohou dráždit čtyřnohé společníky, kteří dokážou detekovat tyto frekvence.
Jako hravou ukázku vědci dokonce použili na zakázku vyrobené gumové bloky, aby zahráli “Imperiální pochod” z Hvězdných válek, což dokazuje, že přítomnost Dartha Vadera by byla mnohem méně zastrašující s pískajícími botami.
Tento výzkum zdůrazňuje, že i zdánlivě všední zvuky, jako je vrzání tenisek, se řídí základními fyzikálními principy. Zjištění by mohla vést k novým materiálům a designům pro atletickou obuv, i když zůstává nejasné, zda by sportovci měli z ticha prospěch.
