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2014搞笑諾貝爾物理獎—香蕉皮的摩擦係數

Credit: Tomas via Flickr

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踩到香蕉皮滑倒是許多電影和戲劇中百用不膩的梗,在現實生活中有多少人真的有此經驗就不得而知了。至少就筆者印象所及,自己還沒有因為踩到香蕉皮而滑倒過(話說,人不要太鐵齒啊……)。不過來自日本北里大學的研究團隊裡,一定有人對此有慘痛而深切的體驗,否則他們怎麼會如此認真的研究「香蕉皮有多滑」這個課題,還獲得了2014年搞笑諾貝爾獎物理獎的殊榮。

他們的實驗使用了一個可以偵知正向力及橫向力的感測器,感測器上放一塊油氈地板,地版上放一片香蕉皮(該蕉皮來自giant cavendish品種之香蕉,置放時白面朝下、黃皮朝上),然後研究人員穿鞋子踩上去一滑,利用量測到的橫向力(即摩擦力)除以正向力,即可得到香蕉皮對應油氈地板的摩擦係數(μ =(fx2+fy2)0.5/fz),經解算這個數值約為0.07。雖然研究人員每次踩的力道很難一致,但因為摩擦力會和正向力成正比,所以每次量測到的摩擦係數誤差值並不大。

研究團隊以同樣的機制量測了黃皮朝下的香蕉皮、放幾天乾了的香蕉皮、蘋果皮、香水檸檬皮和柳丁皮,結果還是黃皮朝上的香蕉皮最滑。香蕉皮方便攜帶,又可以包在香蕉上假裝是飯後水果來隱藏殺機,不虧是七種武器之榜眼啊(折凳的地位是無法取代的)!而在實驗中找那麼多種水果皮來量測,擺明了就是想用研究經費來買水果吃嘛…..

若不跟其他水果皮比較,香蕉皮到底有多滑呢?文章內說明,這樣的滑溜程度略輸給冰上溜冰,但比兩片光滑的金屬塗上潤滑油後的接面還滑。該文亦引用其他的學術文章指出,依一般人的走路模式而言,踩到摩擦係數低於0.1的接面,其滑倒的機率大於90%。

據稱,90%這個數據是在大街上隨機取樣測試而來,那次實驗的經費主要都花在支應受測對象的醫藥費上。

當然,如果只是量量水果皮的摩擦係數,那麼這個實驗感覺好像只有高中生科展的水準。研究團隊更進一步地討論香蕉皮為什麼那麼滑,他們得到的結論是香蕉皮白面中富含一種稱之為囊泡多糖凝膠(polysaccharide follicular gel)的成份,當受到踩壓時會被擠成均勻軟膠,提供了良好的潤滑效果。

這個實驗成果最終被發表於日本摩擦潤滑學協會的線上期刊上(Japanese Society of Tribologists, Tribology online, vol. 7,No 3. 2012)。筆者由衷地希望出現了「日本」和「潤滑」等字眼可以提高本文的被搜尋率及點閱率。

參考資料:

  1. Winners of the Ig® Nobel Prize
  2. Frictional Coefficient under Banana Skin," Kiyoshi Mabuchi, Kensei Tanaka, Daichi Uchijima and Rina Sakai, Tribology Online 7, no. 3, 2012, pp. 147-151.

本文轉載自作者部落格吳京的量子咖啡館

關於作者

吳京

正職是二個娃兒的奶爸,副業為部落格《吳京的量子咖啡館》之館主。為人雜學而無術、滑稽而多辯,喜讀科學文章,再用自認有趣的方式轉述,企圖塑造博學又詼諧的假象。被吐嘈時會辯稱:「不是我冷,是你們不懂我的幽默。」