Ką pasako plyštančio popieriaus garsas

   Trys suomių fizikai sėdi laboratorijoje ir plėšo laikraščius. Tai - ne anekdoto apie šios šiaurės šalies gyventojus pradžia, o rimto eksperimento aprašymas. Šitaip Lauri Salminenas iš Helsinkio technikos universiteto ir du jo kolegos tiria garsus, atsirandančius plyštant popieriui. Jų rezultatai, kurie buvo paskelbti labai prestižiškame žurnale "Physical Review Letters", rodo, kaip nevienalytes medžiagas galima padaryti atsparesnėmis įvairioms apkrovoms.

   Salminenas aprašo tai, kaip popieriumi sklinda plyšys ir kokių garsų jis yra palydimas. Kadangi popierių sudarantis pluoštas yra pasiskirstęs netolygiai ir greta plastiškų sričių rasime trapias, popieriaus lapai yra geras modelis kitų medžiagų tyrimams. Galima rasti netgi analogijų tarp popieriaus lapo plyšimo ir žemės drebėjimų. Plyšimo garsą sudaro daug trumpai trunkančių medžiagos trūkimų. Kuomet plyšta nedidelės popieriaus lapo zonos, jose išsiskyrusi energija virsta garso bangomis. Iš pirmojo žvilgsnio, tie silpni garsai atrodo visai chaotiškais, o jų aukštis ir stipris yra visai atsitiktiniai.

   Salminenas ir jo kolegos pasistengė aprašyti minėtąsias garso bangas matematiškai. Gautas eksponentiškas pasiskirstymas liudija, kad garsūs plyšiai yra mažiau tikėtini nei vidutinio stiprio. Remiantis tokiais pasiskirstymais galima sukurti teorinius medžiagų atsparumo modelius.

   "Nugirstoji" popieriaus elgsena labai ryškiai skiriasi nuo to, kas iki šiol buvo žinoma apie medžiagų lūžimą, dužimą ar plyšimą. Jeigu Salminenui pavyktų teoriškai aprašyti visa tai, būtų galima tikėtis panaudoti šią teoriją didinant jau žinomų medžiagų atsparumą.


Mokslo įdomybės