Физики объяснили раскачивание чемоданов

Ученые из Университета Париж-Дидро создали физическую модель чемодана на двух колесиках и поняли, каким образом предотвратить его раскачивание из стороны в сторону. Исследователи считают, что их модель может быть применена для описания такого же эффекта в других конструкциях с двумя колесами на одной оси, к примеру, автомобильным прицепам. Работа ученых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society A.

Многие люди, путешествовавшие с чемоданом на колесах, сталкивались с тем, что, если чемодан наезжает на какое-либо небольшое препятствие или поворачивает, он может начать раскачиваться из стороны в сторону, причем остановить раскачивание бывает довольно трудно. Из-за этого люди останавливаются или же просто начинают волочить чемодан на боку.

Французские ученые решили детально изучить эту проблему и найти пути ее решения. Для этого они создали крестообразную конструкцию в виде «тележки», внизу которой находились два колеса, а по бокам были закреплены грузы. Конструкция была закреплена с помощью шарнирной муфты, за счет чего она могла свободно крутиться в любую сторону. Для того, чтобы выяснить зависимость раскачивания от скорости, ученые расположили тележку на беговой дорожке. Они периодически выводили ее из равновесия, меняя скорость дорожки и величину поворота тележки вдоль основной оси.

Выяснилось, что при увеличении скорости чемодана (в данном случае скорости беговой дорожки) увеличивается и скорость колебаний, соответственно, колеса просто не будут успевать сильно отклоняться. Поэтому если чемодан начал колебаться, лучше не замедляться, а ускориться.

Исследователи считают, что описанные ими закономерности подходят для описание любых систем подобной конструкции. К примеру, это может помочь стабилизировать прицепы автомобилей или самолеты.

Ученые нередко пытаются разгадать бытовые проблемы, к примеру в апреле 2017 года исследователи из Калифорнийского университета в Беркли смогли объяснить почему шнурки на ботинках самопроизвольно развязываются.

Григорий Копиев