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Ein Problem, das jeder kennt: Wenn sich beim Joggen die Schnürsenkel öffnen. screenshot: youtube/ubcdynamicslab

Physik: Die Ursache loser Schnürsenkel ist geklärt

12.04.17, 01:01 12.04.17, 07:07

Jeder kennt das Problem, Jogger und Trainer von Kinder-Fussballmannschaften leiden besonders darunter: Schleifen am Schuh, die sich andauernd lösen. Nun wurde das Phänomen untersucht.

Forscher haben herausgefunden, warum sich Schuhschleifen oftmals lösen: Grund ist die verhängnisvolle Wirkung zweier Kräfte. Zum einen lockert sich durch das wiederholte Auftreten das Zentrum des Knotens, schreiben US-Forscher in den «Proceedings A» der britischen Royal Society.

Zum anderen ziehen die losen Enden der Schnürsenkel, die beim Gehen in Schwingungen geraten, den Knoten nach und nach auf. Das Versagen des Knotens passiere in wenigen Sekunden und geschehe ohne Vorwarnung.

Jeder kenne das Problem mit sich lösenden Schnürsenkeln, schreiben Christopher Daily-Diamond und seine Mitarbeiter von der University of California in Berkeley in ihrem Fachartikel. Wissenschaftlich untersucht sei es aber kaum. Sie hätten zunächst beobachtet, dass sich Schnürsenkel nicht lockern, wenn man im Sitzen das Bein lediglich hin- und herschwingt. Andersherum reiche blosses Stampfen auf den Boden nicht aus, um den Knoten zu lösen.

Zeitlupenvideos vom Laufband

Um nun herauszufinden, was genau geschieht, begab sich Mitautorin Christine Gregg auf ein Laufband. Ihre Kollegen zeichneten beim Gehen oder Rennen Zeitlupen-Videos der Schnürsenkel auf. Zudem schnürten die Wissenschaftler eine Schleife um ein spezielles Pendel, damit sie die einzelnen Kräfte, die auf die Senkel wirken, besser isoliert voneinander untersuchen konnten.

Das Schnürsenkelproblem in Zeitlupe. Video: YouTube/UCBDynamics Lab

Das Ergebnis: Beim Auftreten erhöht sich die auf den Knoten wirkende Schwerkraft erheblich. Als Reaktion auf diese Kräfte, dehnt und entspannt sich der Knoten abwechselnd. Dadurch lockert er sich nach und nach. Gleichzeitig wirken Trägheitskräfte an den losen Enden der Schnürsenkel, die beim Laufen vor- und zurückschwingen. Sie ziehen den Knoten schliesslich auf.

Es gebe Schleifen-Varianten, deren Knoten besser hielten als andere. Der «falsche Knoten» – im deutschen Altweiberknoten genannt – sei eine Variante, die sich besonders schnell löse. Der klassische Kreuzknoten halte hingegen länger, löse sich schliesslich aber auch. Die beiden Schleifen-Varianten unterscheiden sich dadurch, wie beim Binden der lose Senkel um die Schlaufe geführt wird – von vorne oder von hinten. Die Forscher raten dazu, einmal selbst mit den Schleifen zu experimentieren, um den Unterschied herauszubekommen.

Noch viele Fragen offen

«Wir konnten zeigen, dass der schwache Knoten immer versagt und der starke Knoten nach einer gewissen Zeit, aber wir wissen immer noch nicht, wo die entscheidenden mechanischen Unterschiede zwischen beiden Knoten liegen», sagt Oliver O'Reilly.

Das Problem sei alles andere als abschliessend erforscht, viele Fragen zu den mechanischen Grundlagen noch offen. Auch der Einfluss des Senkelmaterials und seiner Oberfläche sei noch nicht geklärt. «Einige Senkel eignen sich vielleicht besser als andere zum Schnüren eines Knoten, aber die zugrundeliegenden Mechanismen beim Versagen des Knoten sind dieselben, nehmen wir an», sagt Christine Gregg in einer Mitteilung ihres Instituts. (sda/dpa)

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  • Daenerys Targaryen 12.04.2017 18:50
    Highlight Ich finde das noch interessant, bedenke nur schon den Aufwand zum das herauszufinden. Ist sicherlich interessant für Sportschuhhersteller oder man erfindet Bändelis welche wirklich auch halten und erst dann aufgehen, wenn man daranzieht.
    4 1 Melden
  • Holla die Waldfee 12.04.2017 10:41
    Highlight Wer dafür einen Physiker braucht, sollte mal seinen Verstand durchchecken lassen.
    4 14 Melden
  • Gutelaunetyp 12.04.2017 09:44
    Highlight Doppelknoten - Problem gelöst :-)
    19 0 Melden
  • Saraina 12.04.2017 09:21
    Highlight Es ist die Oberfläche des Material! Früher öffneten sich die Knoten kaum je, und mit gewissen Senkeln kann man nicht mal gemächlich gehen, ohne alle paar hundert Meter den Knoten erneuern zu müssen.
    8 2 Melden
  • fischbrot 12.04.2017 08:47
    Highlight ....und doch haben alle, die über die Überflüssigkeit dieses Artikels maulen, sich ein paar Minuten Zeit genommen ihn zu lesen und zu kommentieren..

    Kommt schon, ihr steht doch auf 1st world problems =)
    26 1 Melden
    • Maranothar 12.04.2017 16:02
      Highlight Hab nie was anderes behauptet, sie sind teilweise amüsant und helfen den Fokus auf Wichtigem zu halten. Jedenfalls bei mir :D
      0 0 Melden
  • Maranothar 12.04.2017 08:12
    Highlight First World Problems...
    6 4 Melden
  • Charlie B. 12.04.2017 08:10
    Highlight Problem gelöst.
    43 1 Melden
  • Confused Dingo #teamhansi (an intolerant asshole) 12.04.2017 07:44
    Highlight Für alle Kritiker:
    Sportler und Schuhhersteller könnten daran interessiert sein. Wahrscheinlich haben Die die Forschung unterstützt.
    Nicht alle Wissenschaftler können sich um Lebenswichtige Fragen und Probleme widmen. Sei das, weil das Institut an keiner solchen Forschung beteiligt ist, die entsprechenden Gelder nicht zur Verfügung stehen, oder das Fachwissen der Forscher gerade nicht gebraucht wird um die Probleme der Welt zu lösen. Ist doch gut, dass sie sich etwas widmen und nicht nur Däumchen drehen. Immerhin wissen wir jetzt, dass es nicht alleine schuld sind, spart vielleicht Nerven.
    35 4 Melden
  • Dogbone 12.04.2017 07:16
    Highlight Eht jetzt. Ist das ein verspäteter Aprilscherz?🙄
    6 37 Melden
  • cocorumo 12.04.2017 06:05
    Highlight Sorry ab der Negativität, aber WHO CARES?!
    10 42 Melden
    • MeinSenf 12.04.2017 08:43
      Highlight genau... anstatt so negativ zu tun kannst du einfach weiterblättern *kopfschüttel
      13 1 Melden
  • Zeit_Genosse 12.04.2017 05:54
    Highlight Interessant wäre mehr eine einfach zu bindende Knotenart zu entdecken, die besonders schwer oder unter den gegebenen Umständen später oder nie versagt. Stattdessen weiss man lediglich und nur ungefähr warum herkömmliche Knoten versagen. Lösungsorientierung statt Problemerklärung brächte viele Bereiche weiter, statt Statusforschung.
    7 25 Melden
    • Pingupongo 12.04.2017 07:19
      Highlight Um einen verbesserten Knoten zu erfinden, muss man doch zuerst verstehen, wo beim bestehenden das Problem liegt. Sonst wiederholt man allenfalls immer denselben Fehler. Und gerade bei einem Thema wie diesem wäre das doch fatal!
      44 1 Melden
    • 7immi 12.04.2017 07:19
      Highlight in der forschung muss immer zuerst das jetzt abgeklärt werden, bevor man weiter geht. auch bei "schuebändel"...
      29 0 Melden
    • Madison Pierce 12.04.2017 08:28
      Highlight Einfach mehrere Schleifen machen: https://www.fieggen.com/shoelace/betterbowknot.htm

      Seither sind mir nie mehr die Schnürsenkel aufgegangen.
      6 0 Melden
    • Mr. Riös 12.04.2017 10:38
      Highlight @Madison Pierce
      So mache ich das schon seit Jahren. Hat bisher immer gehalten. Und ist auch noch praktischer als ein Doppelknoten, da man diesen wie einen Normalen Knoten mit ziehen an den Enden öffnen kann...
      2 0 Melden
    • Zeit_Genosse 12.04.2017 14:37
      Highlight Danke Madison und Scooby.
      @Pingu.. & 7immi: In der Innovationsforschung setzt sich immer mehr der Ansatz durch, ungeachtet des Problems von einem optimalen SOLL auszugehen und sich dann vom IST dorthin zu entwickeln. Der bestehende Ansatz, vom IST über eine Analyse (des IST) zu einer Verbesserung (Extrapolation - mehr vom Gleichen) zu gelangen, lässt seltener eine bedeutende oder disruptive Innovation zu. Man denkt und handelt unweigerlich in der Problemlösung und ist weniger offen für eine komplett neue Idee. Beide Ansätze haben ihre Stärken und Grenzen.
      1 1 Melden
    • Pingupongo 12.04.2017 19:34
      Highlight Eigentlich gibt's die Lösung ja schon lang: Klettverschluss😉
      0 0 Melden
  • Redly 12.04.2017 05:30
    Highlight Das wird die Menschheit retten...

    Keine echtem Themen mehr zu erforschen? Dann ist's Zeit, die Mittel dafür zu sparen.
    8 39 Melden
    • kleiner_Schurke 12.04.2017 08:36
      Highlight Was wären den deiner Meinung nach echte Themen?
      10 1 Melden
    • Blitzableiter 12.04.2017 08:55
      Highlight Norkorea soll bereits die verbotene doppelte Schlaufe am testen sein.
      12 1 Melden
    • fischbrot 12.04.2017 10:44
      Highlight LOL Blitzableiter
      3 0 Melden

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