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Foto de espaguetis secos

Es casi imposible romper un palito seco de espagueti precisamente en dos. Este desafío ha desconcertado incluso a personas como el famoso físico Richard Feynman '39, quien una vez pasó una buena parte de una noche rompiendo pasta con Danny Hillis '78 mientras buscaban una explicación teórica de por qué los palos se rompieron insistentemente en tres pedazos o más.

El experimento de la cocina de Feynman no se resolvió hasta 2005, cuando los físicos de Francia elaboraron una teoría para describir las fuerzas que actúan cuando se doblan los espaguetis, y cualquier barra larga y delgada. Descubrieron que cuando un palo se dobla uniformemente desde ambos extremos, se romperá cerca del centro, donde está más curvado. Esta ruptura inicial desencadena un efecto de retroceso y una onda de flexión, o vibración, que vuelve a fracturar el palo. Su teoría pareció resolver el rompecabezas de Feynman. Pero quedaba una pregunta: ¿se podría alguna vez obligar a los espaguetis a partirlos en dos?

La respuesta, según un nuevo estudio del MIT en coautoría de Jörn Dunkel, profesor asociado de matemáticas físicas aplicadas, es sí, con un giro. Los investigadores informan que es posible partir los espaguetis en dos al doblar y torcer los fideos secos.

El equipo, dirigido por Ronald Heisser '16, ahora estudiante de posgrado en la Universidad de Cornell, y Vishal Patil, estudiante de posgrado en matemáticas en el grupo de Dunkel, construyó un dispositivo de fractura mecánica para torcer y doblar de forma controlada cientos de palitos de espagueti, registrando el proceso de fragmentación. en la cámara hasta un millón de fotogramas por segundo. Descubrieron que primero torciendo el espagueti a casi 360 grados y luego doblándolo lentamente, podían hacer que el palo se partiera en dos partes en lugar de en más. Los hallazgos fueron consistentes tanto para Barilla No. 5 como para Barilla No. 7, dos tipos de espagueti con diámetros ligeramente diferentes.

Patil también desarrolló un modelo matemático para explicar los dos efectos involucrados en la creación de una ruptura limpia. En el retroceso, el palo salta hacia atrás en la dirección opuesta a la que se dobló y se tambalea hacia adelante y hacia atrás, creando una ola de flexión. Luego, en el giro hacia atrás, el palo torcido se desenrolla a su configuración original enderezada, generando una onda de giro que hace que el palo gire hacia adelante y hacia atrás hasta que se detiene. El equipo concluyó que la onda de torsión viaja más rápido que la onda de flexión, disipando energía para evitar la acumulación de tensión crítica que podría causar fracturas posteriores.

Este ha sido un divertido proyecto interdisciplinario iniciado y llevado a cabo por dos estudiantes brillantes y persistentes, quienes probablemente no quieran ver, romper o comer espaguetis por un tiempo, dice Dunkel.

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