Физика пиццы (в стиле «Нью-Йорк») — Колм Келлехер

Смотрите полную версию урока: http://ed.ted.com/lessons/pizza-physics-new-york-style-colm-kelleher

Люди любят есть пиццу, однако, каждый тип пиццы имеет разную консистенцию. Если пицца в стиле «Нью-Йорк» — тонкая, плоская и широкая — ваш выбор, тогда, вероятно, вы ели пиццу настолько же вкусную, насколько вас и перепачкавшую. Колм Келлехер обращает внимание на научные и математические свойства, которые делают сложение пиццы в корочке лучшей альтернативой… ношению слюнявчика.

Урок — Колм Келлехер, анимация — Джоел Трасселл.

Практически каждый любит есть пиццу.

Однако это может быть
тот ещё процесс!

Тесто пиццы мягкое и легко гнётся.
Так как же предотвратить растекание сыра?

Парочку трюков вы, пожалуй, знаете:

можно есть двумя руками —

не так уж солидно —

или использовать бумажную тарелку,

когда только кончик пиццы высунут.

Но есть и другой способ:

держась за корочку, можно как бы
сложить кусок в середине.

Так угол пиццы не падает,

и можно есть, не рискуя
перепачкаться в томатном соусе

или откусить часть бумажной тарелки.

Но почему угол пиццы не падает,
когда вы всего-то сложили кусок в корочке?

Чтобы понять это,
нужно знать две вещи:

немного из математики изогнутых форм

и немного из физики тонких слоёв.

Сначала математика.

Предположим,
у меня есть плоский лист резины.

Он тонкий и гнётся, так что его легко
можно свернуть в трубочку — цилиндр.

Даже растягивать совсем не нужно,
просто согнуть.

Такое свойство объекта, когда одна форма
может быть трансформирована в другую

без растягивания или смятия,
называется изометрией.

Математик бы сказал,
что вот этот плоский лист изометричен цилиндру.

Но не все формы изометричны.

Если попытаться превратить
этот листок в часть сферы,

такое никак не получится.

Можете сами попробовать

обернуть листом бумаги
футбольный мяч

без растягивания или смятия бумаги.

Такое просто невозможно.

Потому математик сказал бы,

что плоский лист и сфера
не изометричны.

Есть ещё одна знакомая нам форма,
которая не изометрична

никакой из форм,
какие мы к данному моменту видели:

картофельный чипс.

Формы картофельных чипсов
не изометричны плоским листам.

Если вы захотите превратить плоский лист резины
в форму картофельного чипса,

то придётся растянуть его.

Не только согнуть, но и растянуть.

Такова математика.

Не так уж и сложно, правда?

Теперь физика.

Физику можно обобщить
в одном предложении:

тонкие слои легко согнуть,
но сложно растянуть.

Это очень важно.

Тонкие слои легко согнуть,
но сложно растянуть.

Помните, как мы свернули
тонкий лист резины в трубочку?

Это было не трудно, да?

Но представьте, как сложно было бы,

если бы пришлось
увеличить его площадь на 10%.

Было бы весьма трудно.

Дело в том, что сгибание тонкого листа
требует относительно малого усилия,

а вот растягивание или смятие —
куда большего.

Теперь, наконец, поговорим о пицце.

Предположим, вы пошли
купить себе кусочек пиццы.

Вы берётесь за корочку,
сначала не сгибая её.

Из-за гравитации
кусочек прогибается вниз.

Пицца же ведь очень тонкая,

а мы знаем,
что тонкие слои легко согнуть.

Вы никак не можете
поднести пиццу ко рту,

сыр и соус повсюду —

сплошной беспорядок.

Теперь сложим корочку.

Когда вы это делаете,
пицца образует форму типа тако.

Это не трудно.

В конце концов, эта форма изометрична
оригинальной пицце, плоской.

Но представьте, что было бы,
если бы пицца изогнулась,

пока вы её сгибаете.

Теперь это какой-то обвисший тако.

А на что похож обвисший тако?

Картофельный чипс!

Но мы знаем, что картофельный чипс
не изометричен плоским слоям резины

или плоским пиццам,

а это значит, что для того, чтобы
вернуться в ту форму, в какой он сейчас,

кусочку пиццы придётся растянуться.

Так как пицца тонкая,
это потребует немалого усилия

по сравнению с тем,
какое потребуется,

чтобы просто согнуть её.

Каков же вывод?

Когда вы сгибаете пиццу в корочке,

вы складываете её в форму, которая потребует
большого усилия, чтобы отвести её кончик вниз.

Обычно гравитация не настолько сильна,
чтобы такое усилие обеспечить.

Много информации,

так что давайте быстро повторим всё.

Когда пицца сложена в корочке,

гравитация недостаточна сильна,
чтобы согнуть кончик.

Почему?

Потому что растянуть пиццу сложно,

а для того, чтобы согнуть кончик,

придётся пиццу растянуть.

Почему?

Потому что та форма,
в которую превратится пицца,

обвисший тако,

не изометрична исходной пицце.

Почему?

Из-за математики.

Как показывает пример с пиццей,

можно много всего узнать, взглянув
на математические свойства различных форм.

И особенно приятно,
когда эти формы — кусочки пиццы.