作者:李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2021/11/17 14:30:02
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完美摩擦力让手指发出“啪”声

 

不要把“打响指”的能力视为理所当然。近日,研究人员使用高速摄像机记录下打响指的整个过程,这段最新录像显示,打响指需要先存储手指间因摩擦力产生的能量,然后再将其迅速释放。而摩擦力稍大或稍小,指尖都很难发出声音。

研究人员在每个指关节上都放置了一小圈反光胶带,并仔细跟踪每个手指的运动过程。为了研究摩擦力的作用,他们记录了手指被各种材料覆盖时发出“啪”声的时间,这些材料包括顶针、乳胶手套或乳液。在另一组测试中,他们还在拇指和中指之间放置了传感器,以确定每次打出“啪”声会用多少摩擦力。

研究人员在11月16日出版的英国皇家学会期刊《界面》上发布报告称,手指在无任何材料遮盖的情况下,打响指这一动作大约需要7毫秒,比眨眼的速度快20倍,其峰值速度类似于职业棒球的投球速度。

手指覆盖其他材料则会大大降低打响指的速度。戴顶针的手指发出的“啪”声要比正常打响指慢3.4倍,润肤露则让“啪”声慢了4倍。在第一种情况下,因为会产生太多摩擦力所以导致能量被消耗。在第二种情况下,摩擦力太小又没有足够的时间储存能量。而赤手空拳会使手指尖的压缩力和摩擦力完美地混合在一起,从而使速度最大化,产生的冲击波则让指尖发出流行已久的标志性“啪”声。

研究人员从而得出结论,其他动物,比如德古拉蚂蚁,其咬合速度也可能是以类似的方式依赖摩擦力。

 
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