Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+5°
Наука19 ноября 2021 4:00

Щелчок пальцами оказался самым быстрым движением человеческого тела

Ученые впервые измерили скорость популярного финта
Никто не знает, почему люди с удовольствием щелкают пальцами.

Никто не знает, почему люди с удовольствием щелкают пальцами.

Фото: Shutterstock

Человеческая рука идеально приспособлена для того, чтобы щелкать пальцами. К такому выводу пришли американские биофизики из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology). Использовав скоростную видеосъемку и математическое моделирование, они вникли во все тонкости финта пальцами, проанализировали все его этапы. Словом, разобрались во всем кроме одного. Экспериментаторы (Raghav Acharya, Elio J. Challita, Mark Ilton,), ведомые профессором Саадом Бхамлом (Professor Saad Bhaml) так и не поняли, для чего природа наделила людей столь странной способностью, которая у многих становится вредной привычкой – ходя и щелкают пальцами. Обеих рук. Хотя, как подчеркивают ученые, финт был освоен еще в глубокой древности. Его изображение, к примеру, имеется на доисторической греческой амфоре.

Профессор Бхамл и сам не прочь пощелкать. Фото: phys.org

Профессор Бхамл и сам не прочь пощелкать. Фото: phys.org

Из научных объяснений следует: щелкать пальцами получается благодаря тому, что их подушечки обеспечивают оптимальную силу трения между ними. Такие уж у нас подушечки. Будто бы специально приспособленные для щелчков.

Раскадровка щелчка.

Раскадровка щелчка.

Если трение снизить, намазав, к примеру, пальцы вазелином, или наоборот, увеличить его, надев на них резиновые напалечники, хорошего щелчка не выйдет. В первом случае не получится накопить достаточно энергии – пальцы соскользнут раньше времени, во втором – будет трудно энергию высвободить – движение пальцев станет заторможенным.

Таким образом, любое изменение коэффициента трения между подушечками пальцев приведет к уменьшению скорости их движения друг относительно друга.

Ученые просчитали динамику процесса с точностью до миллисекунд.

Ученые просчитали динамику процесса с точностью до миллисекунд.

В целом процесс выглядит следующим образом. Человек первым делом складывает фигуру из двух пальцев – большого и среднего. Сжимает их, уподобляя пружине. Накапливает тем самым энергию. Продолжает сжимать до тех пор, пока средний палец сам собой не сорвется. И не ударит по основанию большого пальца. «Выстрел», то есть щелчок, длится всего 7 миллисекунд, а то и меньше. Весь процесс – от сжатия до срабатывания «пружинного механизма» занимает чуть меньше 17 миллисекунд. Палец при этом движется примерно в 20 раз быстрее, чем моргающее веко. Или в 20 раз быстрее мгновения ока, выражаясь иначе.

Измерено: мы моргаем со скоростью 0,033 метра в секунду, затрачивая на каждое движение около 150 миллисекунд. Стало быть, щелкая пальцами, люди «разгоняют» большой палец до линейной скорости в 6,6 метров в секунду. Угловая скорость впечатляет еще больше – 7800 градусов в секунду. А угловое ускорение достигает 1,6 миллионов градусов в секунду за секунду.

Наглядное объяснение механики процесса, предложенное учеными

Наглядное объяснение механики процесса, предложенное учеными

Ученые, изложившие результаты своих экспериментов в журнале (Journal of the Royal Society Interface), уверяют: никакой частью тела нам не двинуть быстрее, чем пальцами, щелкая ими.Не исключено, что об исследователях из Джорджии мы услышим еще раз – в будущем году, когда объявят новых лауреатов Шнобелевской премии. Они вполне ее достойны. А пока об их вкладе в науку коротко сообщило издание Science News.

Древняя амфора с изображением щелчка пальцами.

Древняя амфора с изображением щелчка пальцами.

КСТАТИ

Быстрее звука

Исключительно за счет усилий собственных мышц человек может разогнать кое-что аж до сверхзвуковой скорости. Нет – не пуская стрелы из лука, не стреляя из рогатки и не метая камни из пращи, а щелкая, но уже не пальцами, а кнутом.

Физики доказывают, что щелчок происходит из-за того, что коник кнута в заключительной фазе двигается столь быстро – со скоростью примерно в 1200 километров в час, что преодолевает звуковой барьер.

Щелкая кнутом, можно преодолеть звуковой барьер

Щелкая кнутом, можно преодолеть звуковой барьер

Фото: Shutterstock

Есть, правда, чуть альтернативная гипотеза. Мол, дело не в кончике кнута, а в воздухе, который расходится от него в разные стороны, обгоняя звук.