Mécanique : Pourquoi les nœuds de lacets ne tiennent pas ?

Mécanique : Pourquoi les nœuds de lacets ne tiennent pas ?
Source : Sciencesetavenir.fr
20/04/2017 13:01

Une étude de l'université de Berkeley s'est intéressée à la mécanique des nœuds de chaussures. Leur conclusion ? Le mouvement du pied lors de la marche ou de la course les défait inéluctablement au bout d'un certain temps.

Les beaux jours vous incitent à ressortir vos chaussures de sport ? Si oui, vous avez sûrement déjà pesté sur ces lacets qui se dénouent toujours subrepticement au mauvais moment. Pourquoi un nœud, même bien serré, ne parvient pas à les retenir ? C'est le sujet d'une étude très sérieuse de l'université de Berkeley, publiée dans les Proceedings of the Royal Society A in Mathematical, Physical and Engineering Sciences. Un sujet de recherche pas si anecdotique qu'il n'y paraît, puisque la modélisation mathématique des nœuds est un domaine qui intéresse tout particulièrement la biologie moléculaire, par exemple.

Forces d'inertie

Les coupables ont pu être identifiés grâce à une caméra filmant au ralenti l'un des chercheurs courant sur un tapis. Il s'agit du mouvement de projection d'avant en arrière des lacets, qui se compose avec le piétinement du pied à chaque foulée (une force qui atteint avec l'élan 4 fois celle de la gravité !). Résultat : ces 2 forces d'inertie contribuent à desserrer un peu plus les lacets à chaque impact du pied au sol. De ce fait, les forces de frottements qui normalement retiennent les lacets sont de plus en plus faibles au fur et à mesure qu'ils se dénouent. Les chercheurs ont d'ailleurs vérifié cette hypothèse en ajoutant des poids aux extrémités libres des lacets, ce qui accélère leur dénouement. Seule planche de salut : bien centrer (et serrer) le nœud, ce qui limite le déséquilibre provoqué par le battement des lacets. La mécanique est expliquée dans la photographie ci-dessous. ...

 


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