Kes on kunagi korvpallimängul käinud või seda teleülekande vahendusel jälginud, on kindlasti kuulnud valju kriuksuvat heli. Nüüd võttis rühm teadlasi luubi alla selle taga oleva füüsika. Ilmnes, et erinevate kriiksude ja krääksude taga on mängijate jalanõude tallamustrid, vahendab Scienific American.

Tallasümfoonia

Uuringu kaasautori ja Harvardi Ülikooli teadlase Adel Djellouli sõnul ei uskunud ta, et suudab leida kolleegidega ketsitallast midagi füüsikalises mõttes huvitavat. Varem on kriuksumist uurinud teadlased oletanud, et tegu on lihtsa näitega n-ö hõõrduvast libisemisest.

Hõõrduvlibisemist on kerge ise järele proovida. Selleks tarvitseb vaid mõni raske raamat lauale tõsta ja üritada teost õrnalt mööda lauda libistada. Sileda libisemise asemel liigub raamat enamasti mööda laua pinda veidi hakkivalt või jõnksutades.

Uue uuringu autorid oletasid, et korvpallile omase kriuksumise taga on sama nähtus. Nad pakkusid, et kui mängija järsult seisma jääb, liigub tema ketsi kummitald õige pisut edasi. Täpsemalt libiseb see mitu korda sekundis katkendlikult, tekitadeski seeläbi kriuksuheli. Samal põhimõttel tekib ka viiuliheli või õlitamata uksehingede kääksatus, kui ust aeglaselt avada.

Djellouli ja kolleegid uurisid korvpalliketse aga kiirkaamerate ja akustilise analüüsiga. Nad libistasid selleks ketsi mitu korda üle sileda klaasplaadi. Samal ajal salvestasid nad kriukse ja filmisid talla all toimuva üles. Sel moel ilmnes, et võrreldes viiuli ja kääksuva uksega kriuksuvad korvpallijalanõud siiski isemoodi. 

Ketsidel on kõiges süüdi tallamuster. Mängusaali panevad kajama just pikad ja peenikesed kõrgemad mustriribad. Iga lugeja võib selles ise veenduda, kui lohistab kingatalda aeglaselt mööda puitpõrandat.

Talla esileulatuvad mustriribad ei kerki põrandalt ega nakku selle külge aga ühe hoobiga. Pigem kerkib üles korraga väike osa igast ribast. Niimoodi tekib tallariba ja põranda vahele väike õhutasku, mis libiseb sujuvalt talla tagaosani. Sel hetkel saab ketsi ümbritsev õhk väikese lisatõuke. 

Need õhuvoolu eraldumisest tekkinud lained veerevad piki servi alla tuhandeid kordi sekundis, andes õhule rütmilisi tõukeid. Pahvakud vallanduvad täpselt kriuksatuse sagedusel: mida kiiremini õhk vallandub, seda kõrgem on heli. 

Heli sagedus sõltub iga tallariba kujust, mis juhib laineid edasi kindlal kiirusel. Idee, et selline pind võib toimida hõõrdumisel lainejuhina, oli uuringu kaasautori ja Nottinghami Ülikooli struktuuriinseneri Gabriele Albertini sõnul teaduses seni tundmatu.

Nagu maavärin

Töörühm soovis oma leidu ka katse korras näidata. Selleks valmistaid nad eraldi ristkülikukujulised kunsttalla tükid, mis kõik tekitasid eri helisagedusel kriukse. Tükke vastu klaasi hõõrudes õnnestus neil mängida isegi "Tähesõdade" filmist tuttavat Darth Vaderi tunnusmeloodiat. 

Ketsiuuring kuulub füüsikateaduse mõttes laiemasse uurimisvaldkonda, mis tegeleb kahe erineva materjali hõõrdumisega. Tegu on aga väga laia katusmõistega. Näiteks on maavärinat põhjustav kahe maakoore murrangu omavaheline libisemine oma olemuselt väga sarnane sellele, kuidas kummist tossutald hõõrdub vastu puitpõrandat. 

Selle asemel, et kogu murrangujoon korraga peatuks ja siis jälle liikuma hakkaks, levivad piki seda lained nagu spordijalatsite puhul. Uurimisrühm usubki nüüd, et nende kummist katseseadeldis võiks pakkuda laboritingimustes uue ja lihtsa viisi maavärinate füüsika uurimiseks. Uuringu autorid loodavad, et nende ketsinäite toel on tulevikus lihtsam tudengitele maavärinate teket selgitada.

Teadustöö ilmus ajakirjas Nature.