Том Марзин из Корнельского университета в США вывел формулу, которая показывает, сколько раз можно сложить блинчик, прежде чем он начнет самопроизвольно раскрываться обратно. Об этом сообщает New Scientist со ссылкой на препринт, опубликованный на arXiv.
Марзин задумался о складывании блинов во время отпуска в родной Бретани (регион Франции), где блины особенно популярны. Физик заметил, что если у блинчика просто подвернуть один край, то он самостоятельно развернется обратно. Однако при более сильном сгибе трение и сила тяжести удерживают конструкцию в устойчивом положении.
Если же блин согнуть достаточно большое количество раз, то он тоже перестанет держаться в свернутом положении и самопроизвольно раскроется. Марзину захотелось выяснить, какие закономерности управляют этим поведением.
«Здесь мы имеем дело с тем, что я называю мягким, или плавным, складыванием. И все сводится к соперничеству между гравитацией и упругостью», — пояснил ученый.
Один из способов описать это соперничество — закрепить один край блина на столе, позволить другому свисать и измерить, насколько сильно он провисает. Марзин обнаружил, что результат можно предсказать с помощью величины, которая называется упруго-гравитационной длиной. Она объединяет плотность материала, его жесткость и силу тяжести. Ученый предположил, что это число должно определять поведение гибких материалов и в других ситуациях ― и компьютерные модели подтвердили его догадку.
Чтобы проверить результаты моделирования на практике, Марзин экспериментировал с пластиковыми дисками, покупными тортильями и, конечно, блинами. Сначала он пытался готовить их сам, но для научного эксперимента такие образцы не подходили.
«Я плохо контролировал толщину, — говорит он. — Поэтому попросил маму провести эксперимент во Франции. Я попросил ее купить штангенциркули, линейки и блины промышленного производства. Скорее всего, их сделали на машине, а значит, у них была ровная и одинаковая толщина».
Эксперименты Марзина подтвердили, что все параметры складывания блинов зависят от упруго-гравитационной длины. Согласно его уравнениям, блин диаметром 26 сантиметров и толщиной 0,9 миллиметра можно сложить максимум четыре раза. А тортилью того же размера, но толщиной 1,5 миллиметра, у которой упруго-гравитационная длина в 3,4 раза больше, получится сложить только дважды. «Эта длина описывает всю физику процесса», — говорит Марзин.