Бутерброд падает маслом вниз закон. Закон мерфи, или почему бутерброд всегда падает маслом вниз

Почему бутерброд падает маслом вниз? October 22nd, 2017

Распространено убеждение, что бутерброд практически всегда падает намазанной частью вниз.

Оно не лишено оснований: смещение центра тяжести бутерброда к той стороне на которой лежит масло с сыром. При этом падение бутерброда намазанной стороной вниз вызывает больше негативных эмоций и, следовательно, лучше откладывается в памяти.

Но давайте подойдем к вопросу более внимательно …

Практическая проверка проводилась в американской телепередаче Разрушители легенд, проверяемый миф назывался «Toast — Butter Side Up or Down?».

В результате проверки выяснилось, что, будучи сброшенным идеально вертикально, бутерброд с маслом может равновероятно упасть как на одну, так и на другую сторону (фактически, бутерброды падали чаще на сторону без масла, так как в процессе намазывания маслом приобретали слегка изогнутую форму) . Однако если столкнуть бутерброд с края стола (типичная бытовая ситуация) , то он обычно делает пол-оборота в воздухе и падает именно маслом вниз.

В фильме «QED» (BBC, 1991) были поставлены многочисленные эксперименты, опровергающие распространённое мнение. В ходе опыта было подброшено 300 бутербродов, из которых 148 упали маслом вверх, что приблизительно равняется теоретической вероятности в 50 %.

В 1996 году физик Роберт Мэттьюз из университета Эстона (Англия) получил Шнобелевскую премию за работу «Падающий бутерброд, закон Мэрфи и мировые постоянные» , посвящённую тщательному исследованию закона Мерфи и особенно проверке его следствия: бутерброд чаще падает на землю маслом вниз. Мэттьюз вывел формулу для обоснования своих доводов. ,

Лучший способ исследования в смысле объективности - поставить эксперимент. Нужно ронять на пол бутерброды до тех пор, пока вы не придете к определенному выводу. Но это негигиенично, неэкономично и неэтично. Верный результат можно получить и с помощью мысленного эксперимента. Правда, при условии, что вы умеете доводить мысленный эксперимент до конца.

Представим, что мы роняем бутерброд с достаточно большой высоты, чтобы в воздухе он перевернулся достаточно большое и непредсказуемое число раз. При этом можно считать равными шансы, что он при падении сделает целое число оборотов или на полоборота больше (меньше) . В первом случае он упадет маслом вверх, во втором - вниз (если исходное состояние - вверх) . Оговоримся, что под целым числом n мы понимаем результат округления угла поворота n·360°±Δα, где Δα < 90°, под нецелым - (n + ½)·360°±Δα, иначе мы упустим из рассмотрения все промежуточные случаи, составляющие большинство.

Вторая оговорка. В самóм бутерброде при его падении не возникает никаких сил, которые давали бы предпочтение одной из двух ситуаций: трение воздуха о масло и о хлеб одинаково, плотность хлеба и масла одинакова (хлеб, «намазанный» толстым слоем золота, стремился бы перевернуться золотом вниз) .

Итак, вероятности обеих ситуаций одинаковы и равны 0,5 и 0,5. И примета неверна?

А довели ли вы свой мысленный эксперимент до конца? Давайте понаблюдаем (мысленно) за бутербродом дальше. Ударившись о пол, он имеет намерение подпрыгнуть, так как хлеб упруг. Если он упал маслом на пол, то подпрыгнуть ему не удастся: масло вязкое и липкое. Если же он упал маслом вверх, то обязательно подпрыгивает. Подпрыгивая, он может перевернуться или не перевернуться. Пусть шансы этих событий тоже одинаковы. Если перевернется - прилипнет. Тогда вероятность того, что он после подпрыгивания оказывается маслом вверх, составляет 0,5 от 0,5, т. е. 0,25 (если бы подпрыгиваний было несколько, то шансы остаться маслом вверх были бы еще меньше) . А вероятность того, что он будет лежать маслом вниз, - остальное, т. е. 0,75. Мы пренебрегаем вероятностью того, что бутерброд окажется стоящим на ребре. Кстати, любопытная деталь: ломоть, отрезанный от батона, как правило, имеет вид усеченного конуса, и намазывают маслом обычно его более широкое основание; при падении на ребро у него больше шансов перевернуться вниз меньшим основанием, т. е. маслом вверх, однако этот эффект невелик.

Такое случалось с каждым. Завтрак. Неосторожный взмах рукой, и бутерброд летит на пол…

Фаталисты непременно сошлются на закон Мэрфи, названный так по имени одного американского инженера: он-де предупреждал. Мэрфи знал все: худшее свершится, шаткое сломается, сложное запутается и т. д., и т. п. В самой обшей форме закон Мэрфи гласит: «Все, что может плохо кончиться, плохо кончится».

Есть ли и впрямь какая-то закономерность во всевозможных промашках, поломках, просчетах или же мы в досаде готовы возвести в закон собственные неумение, невезение, неловкость? Мы ограничимся лишь частным случаем и рассмотрим один из выводов, порожденных полемическим утверждением Мэрфи. «Бутерброд всегда падает маслом вниз». Так ли это?

В университете американского города Колумбус на потребу домохозяйкам и неупокоенным любомудрам была проведена целая серия опытов. Бутерброды шлепались об пол один за другим. В их кутерьме неизменным было только одно: жирная точка на полу, знаменовавшая финал очередного акта. В восьмидесяти процентах случаев бутерброд падал маслом вниз, как и завешано было великим теоретиком от инженерии и кулинарии.

Были и исключения. Так, если принимаясь за трапезу с неизбежными «взмах и ах!», участник эксперимента садился не за привычный обеденный (кухонный, журнальный, письменный) стол, а взбирался, например, на стремянку и, расположившись на самой верхотуре, метрах в трех от земли, нечаянным жестом ронял бутерброд, то, грохнувшись вниз, тот нередко оставался лежать маслом вверх - к вящему удивлению женщин, которым теперь, похоже, следует подавать своим благоверным завтрак не в постель, а на стремянку, под крышу дома своего (жаль, что для наших московских квартир подобный вывод вообще не годится). Итак, эксперимент показал, что, упав с трехметровой высоты, бутерброд в половине случаев лежит маслом вверх. «Фифти-фифги, или завтракайте на потолке!» Что может быть проще?

Это лишь один из выводов, сделанных любителями толочь масло во имя науки. Общее же заключение таково: бутерброд огорчает нас своим падением, потому что над этим кусочком хлеба тяготеют наши неверные культурные традиции. Во-первых, наши столы низковаты, и нам давно пора выбирать, что оставить на кухне: некрасивый, приземистый стол или аппетитный бутерброд, на котором аккуратно размазаны ломтики «Вологодского» или «Крестьянского». Кроме того, неудачно выбрана длина бутерброда, да и наша манера класть его на стол маслом вверх - ниже всякой критики. Если бы бутерброд с самого начала распластался по столу маслом, он бы на полу лежал так, как мы хотим (добавим, что и сбросить его на пол было бы не так легко, - он бы наверняка прилип к столу).

Все остальное - просто физика. Падая, бутерброд никогда не вращается так быстро, чтобы, пролетев каких-то 75 сантиметров (такова, к сожалению, средняя высота наших столов - сами выбираем!), совершить полный оборот и, к радости хозяек, плюхнуться на пол: маслом вверх, хлебом вниз.

Если вы хотите обезопасить себя от подобных неприятностей, вам надо выбирать: либо втащите на кухню трехметровый стол, либо нарезайте ломтики хлеба длиной всего 2,5 сантиметра, либо кладите их маслом вниз (а еще лучше - ставьте на них тарелку, кастрюлю, сковороду). Приятного вам аппетита! И да перепадет масло вам, а не вашим коврикам и паласам!

Никитин Ярослав

В работе рассматривается вопрос: всегда ли хлеб с маслом падает маслом вниз.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Могойтуйская средняя общеобразовательная школа №1

НПК младших школьников «Я- исследователь»

Исследовательская работа

«Закон бутерброда»

Работу подготовил: Никитин Ярослав

ученик 1-а класса

Руководитель: Баранова И.В.

п. Могойтуй

2016 год

Введение
Теоретическая часть.

Закон бутерброда

Опытно- экспериментальная часть.

Всегда ли хлеб падает маслом вниз?

Заключение.
Литература (источники информации).

1. Введение

В нашей жизни очень много интересного. Даже наши продукты питания, на первый взгляд самые обыкновенные, часто заставляют нас задумываться. Например, обычный бутерброд - хлеб с маслом.

Задумывались ли вы над тем, почему хлеб с маслом, когда вы нечаянно роняете его, падает вниз маслом? И всегда ли бутерброд падает маслом вниз? Почему и как часто падает маслом вниз бутерброд? Исследуют ли учёные падение хлеба с маслом?

Этот вопрос занимает умы многих, особенно тех, кто этот самый бутерброд уронил. И ребята в нашем классе после посещения столовой тоже задавали эти вопросы учительнице. Меня эти вопросы заинтересовали, так как у меня, обычно, бутерброд с маслом падает маслом вниз. Было решено найти ответы на эти вопросы, прочитать про эту проблему и самому провести опыты.

Цель исследования: разрушить или доказать мнение о том, что хлеб всегда падает маслом вниз.

Объект исследования: бутерброд (хлеб с маслом).

Предмет исследования: падение бутерброда (хлеба с маслом).

Гипотеза: предположим, что бутерброд всегда падает маслом вниз.

Задачи исследования:

найти информацию по исследованию вопроса падения бутерброда;
провести и описать опыты по падению бутерброда;
сделать выводы по результатам опытов.

Методы исследования:

поиск информации в Интернет- источниках;
эксперимент (опыты);
обобщение полученных результатов.

Используемые источники информации: Интернет

Ответы на поставленный мною вопрос о падении бутерброда маслом вниз может пригодиться для маленьких почемучек – наших младших братишек и сестрёнок. А также может послужить интересной темой для исследования в старших классах.

2. Теоретическая часть. Закон бутерброда.

Очень часто у человека, особенно у малышей, простой бутерброд- хлеб с маслом, падает маслом вниз. Становится жалко – ведь бутерброд выглядел очень аппетитно, и его хотелось обязательно съесть. «И почему он падает обязательно маслом вниз? Он всегда падает маслом вниз?», - наверняка спрашиваете вы у родителей, у бабушки с дедушкой, у старших сестёр и братьев. И не всегда взрослые могут ответить. Лишь говорят: «Ну что ты хотел – Закон бутерброда!».

А ведь вопрос о том, всегда ли хлеб падает маслом вниз, изучался учёными с 1835 года, почти 180 лет! Вот и учёные из США не остались в стороне и решили провести исследование. Эксперимент длился достаточно долго - доктора науки использовали различные сорта хлеба, мазали их разными видами масел, маргаринов и даже джемом с икрой, после чего все эти бутерброды «отправляли» падать со стола. Практически все как один падали намазанной поверхностью вниз.

Но на одном из сайтов, который называется «Класс!ная физика для детей», я вместе с мамой прочитал, что учёные нашли ответ на давний вопрос, который мучает уже не одно поколение, и выяснили, почему бутерброд всегда приземляется маслом вниз . Как оказалось это связано с высотой стола или предмета, откуда падает бутерброд. Ученые утверждают, что после того как бутерброд опрокидывается с края стола или у нас из рук, хлебу хватает времени только на то, чтобы сделать половину оборота до приземления. Как оказалось, бутерброд не может быстро вращаться при падении и сделать полный оборот, а причиной тому стали обеденные столы, средняя высота которых составляет 75-90 сантиметров. Именно поэтому та сторона, которая была вверху, а, как правило, это сторона намазанная маслом, оказывается на полу. Тогда ученые решили пойти другим путем - высоту стола было принято увеличить до трех метров. Результат не заставил себя ждать - теперь хлеб с маслом падал наполовину: половина бутербродов падала маслом вниз, половина – там, где масла не было! Это доказывали учёные из США: пищевой эксперт профессор Крис Смит и его команда из Манчестерского университета.

А ещё мы просмотрели выпуск программы «Галилео» про хлеб с маслом. В программе учёные, столяры и пекари также исследовали вопрос о падении хлеба с маслом.

Учёные проводили опыты и доказывали то, что у хлеба с маслом часть, намазанная маслом тяжелее, изменяет центр тяжести, и у части с маслом больше сила притяжения, поэтому хлеб падает маслом вниз.

Столяры (которые делают предметы из дерева) роняли хлеб с разной высоты и тоже, как и учёные из США, пришли к мнению, чем выше стол, тем хлеб больше делает оборотов и падает вниз стороной без масла.

А вот пекарь провела опыт с чёрным и белым хлебом. Сначала у неё все бутерброды были толщиной 2 см и падали маслом вниз. Затем она хлеб нарезала потолще, намазала меньше масла - и бутерброд стал падать и маслом вниз, и частью бутерброда без масла. Учёные ей помогли – оказалось, что если кусок хлеба толще и меньше масла, то сторона без масла и сторона с маслом хлеб в бутерброде равны по тяжести.

Кроме того, падение хлеба, намазанного маслом, на пол огорчает нас гораздо сильнее, нежели «обычное» падение. Маленькие дети боятся, что наругают взрослые или назовут неуклюжим. Поэтому подобные случаи запоминаются чаще, и мы уверены, что маслом вниз бутерброд падает почти всегда.

За 180 лет было уронено сотни тысяч бутербродов и после проведения многочисленных экспериментов было доказано, что бутерброд падет маслом вниз только лишь в половине случаев.

Учёным и исследователям вопроса о падении хлеба с маслом получилось доказать: хлеб с маслом не всегда падает маслом вниз. Это зависит от:

1) высоты, откуда падает хлеб;

2) толщины кусочка хлеба и слоя масла.

3. Опытно- экспериментальная часть. Всегда ли хлеб падает маслом вниз?

Для выяснения своей гипотезы о том, что хлеб всегда падает маслом и для решения своей цели: подтвердить или разрушить мнение о том, что хлеб всегда падает маслом вниз, было проведено несколько опытов.

Для опытов было необходимо подготовить:

белый хлеб (пшеничный) толщиной 1см;
масло сливочное;
нож;
предметы разной высоты: кухонный стол высотой 75 см, детский столик для занятий высотой 56 см, табуретка высотой 30 см, холодильник высотой 1 м 85см;
телефон с камерой для съёмки.

Опыт 1.

Намазанный маслом хлеб столкнули с детского столика. Хлеб упал маслом вниз.

Опыт 2.

Намазанный маслом хлеб столкнули с кухонного стола высотой 75 см. Хлеб упал маслом вниз.

Опыт 3

Намазанный маслом хлеб столкнули с табуретки высотой 30 см. Хлеб упал намазанной маслом стороной вниз.

Опыт 4

Намазанный маслом хлеб столкнули с холодильника высотой 1 м 85 см. Хлеб упал намазанной маслом стороной вверх.

Результаты опытов таковы: 3 бутерброда из 4 –х упали маслом вниз, а 1 бутерброд упал маслом вверх. Результаты нашего небольшого исследования совпадают с результатами учёных.

4. Заключение

Изучение вопроса, который нас заинтересовал, показало, что информация, полученная из изученных интернет - источников и из программы «Галилео» совпадает с результатами наших опытов.

Взятые нами бутерброды мы роняли с разной высоты. 1 бутерброд из 4-х упал маслом вверх с более высокого предмета, в нашем случае с холодильника. Бутерброды с предметов более низкой высоты падали маслом вниз.

Таким образом, результаты опытов не подтвердили гипотезу о том, что хлеб всегда падает маслом вниз. Можно считать, что нам удалось опровергнуть (разрушить) мнение о том, что хлеб всегда падает маслом вниз.

Физик Александр Раевский рассказывает про эффект Паули и Закон бутерброда. Автор - Мария Раевская.

Наука – вещь серьезная, даже суровая. А вот ее творцы любят пошутить, и не только накануне Дня смеха.

Одна из самых популярных околонаучных шуток – так называемый «Закон Мерфи». В оригинале он звучит как «If anything can go wrong, it will», а переводится обычно: «Если какая-нибудь неприятность может случиться, она случается», «Если беде быть, то ее не миновать». В 1977 г. в Лос-Анджелесе вышла книга журналиста Артура Блоха «Закон Мерфи и другие причины, по которым все идет наперекосяк».

– «Законы Мерфи» задумывались как пародия на научную систематику, а стали популярной философией жизни, – говорит специалист по крылатым словам Константин Душенко. – Мерфи многими считался фигурой легендарной. Но это не так. Речь шла о вполне реальном авиационном инженере Эдуарде Мерфи‑младшем (1918-1990). В 1949 г. он участвовал в испытаниях на авиабазе в Калифорнии. Однажды его ассистент подключил датчик неправильно; испытание сорвалось, а Мерфи в сердцах произнес: «Если можно что-нибудь сделать не так, этот парень именно так и сделает». Выражение «закон Мерфи» пустил в ход Джордж Николс, руководитель проекта, а окончательную форму этот закон принял к 1956 г.

Константин Душенко обнаружил, что подобные фразы произносились задолго до этого. В общем-то, и закон стар как мир. В 1908 г. в лондонском журнале «Новости магии» в одной статье встретилась фраза: «В любом особо значимом случае, таком как первая публичная демонстрация магического эффекта, все, что может пойти не так, непременно пойдет не так. Чем бы это ни объяснялось – зловредностью материи, или испорченностью неодушевленных предметов, или просто спешкой и волнением, или же чем-то еще, - факт остается фактом». А еще раньше, в 1877 г., ливерпульский морской инженер Алфред Холт заявил: «Все, что в море может пойти не так, вообще говоря, рано или поздно пойдет не так», поэтому «при проектировании машин нельзя пренебрегать человеческим фактором».

В фольклоре физиков есть другое название этого «закона подлости»: «Эффект Паули». Он связан с именем великого швейцарского физика Вольфганга Паули (1900 – 1958), лауреат Нобелевской премии 1945 г. В его присутствии постоянно выходили из строя лабораторные приборы и прочая техника для экспериментов. Это объясняли тем, что Паули в науке был ярко выраженным теоретиком. Шутки шутками, но в современной науке все больше усиливается разделение на экспериментальную и теоретическую отрасли. А столкновение двух миров всегда чревато катастрофой.

– Однажды в лаборатории немецкого физика Джеймса Франка в Геттингене готовили сложный опыт, и в самый ответственный момент один из приборов взорвался, – рассказывает кандидат физико-математических наук Александр Раевский, доцент Московского физико-технического института. – Оказалось, в тот самый миг поезд, в котором ехал Паули, совершал кратковременную остановку в этом городе.

Ну, а еще раньше сформулировали «закон бутерброда». Еще в 1830 г. в немецком городке Ильменау вышла книга Иоганна Шмидта «Общедоступное изложение физики». Шмидт утверждал: «То, что бутерброды обычно падают маслом вниз, конечно, не более чем предрассудок; но тот, кто захотел бы заняться исследованием положения центра тяжести (...) бутербродов, нашел бы прекрасный случай применить свою ученость без всякой пользы».

Однако современные физики находят и этому научное объяснение:

– Масло тяжелее хлеба, и если вы намажете его толстым слоем, центр тяжести поднимается, бутерброд делается неустойчивым, – объясняет Александр Раевский. – К тому же бутерброд обычно выскальзывает из рук, когда мы его намазываем. Нож в этот момент наклоняет хлеб и придает ему вращение.

Из книги Артура Блоха «Законы Мерфи»:

Закон Букера

Даже маленькая практика стоит большой теории.

Закон Сегала

Человек, имеющий одни часы, твердо знает, который час. Человек, имеющий несколько часов, ни в чем не уверен.

Правила взаимозависимости Ричарда

То, что вы храните достаточно долго, можно выбросить. Как только вы что-то выбросите, оно вам понадобится.

Следствие Этвуда

«Зачитывают» только те книги, которыми вы особенно дорожите.

Третий закон Джонсона

Потерянный вами номер журнала содержит именно ту статью, рассказ или отрывок романа, который вы срочно хотели бы прочитать.

Следствие

У всех ваших друзей этого номера либо не было, либо он утерян, либо выброшен.

Закон журнала «Харперс Мэгэзин»

Вещь нельзя найти, пока не купишь взамен ее другую.

Закон самолета

Когда ваш самолет опаздывает, самолет, на который вы хотели пересесть, улетает вовремя.

Закон кошачьей безысходности

Как только кошка растянулась и начала засыпать на ваших коленях, вам срочно понадобилось встать и идти, ну, скажем, в ванную комнату.

Наблюдение Этторе

Соседняя очередь всегда движется быстрее.

Закон Шмидта

Если долго портить машину, она сломается.

Аксиома Кана

Если ничто другое не помогает, прочтите, наконец, инструкцию!

Закон Хелдейна

Вселенная не только необычнее, чем мы воображаем, она необычнее, чем мы можем вообразить.

Почему бутерброд падает маслом вниз? October 30th, 2014

Распространено убеждение, что бутерброд практически всегда падает намазанной частью вниз.

Но давайте подойдем к вопросу более внимательно …

Практическая проверка проводилась в американской телепередаче Разрушители легенд, проверяемый миф назывался «Toast - Butter Side Up or Down?».

Лучший способ исследования в смысле объективности – поставить эксперимент. Нужно ронять на пол бутерброды до тех пор, пока вы не придете к определенному выводу. Но это негигиенично, неэкономично и неэтично. Верный результат можно получить и с помощью мысленного эксперимента. Правда, при условии, что вы умеете доводить мысленный эксперимент до конца.

Представим, что мы роняем бутерброд с достаточно большой высоты, чтобы в воздухе он перевернулся достаточно большое и непредсказуемое число раз. При этом можно считать равными шансы, что он при падении сделает целое число оборотов или на полоборота больше (меньше) . В первом случае он упадет маслом вверх, во втором – вниз (если исходное состояние – вверх) . Оговоримся, что под целым числом n мы понимаем результат округления угла поворота n·360°±Δα, где Δα < 90°, под нецелым – (n + ½)·360°±Δα, иначе мы упустим из рассмотрения все промежуточные случаи, составляющие большинство.

Итак, вероятности обеих ситуаций одинаковы и равны 0,5 и 0,5. И примета неверна?

А довели ли вы свой мысленный эксперимент до конца? Давайте понаблюдаем (мысленно) за бутербродом дальше. Ударившись о пол, он имеет намерение подпрыгнуть, так как хлеб упруг. Если он упал маслом на пол, то подпрыгнуть ему не удастся: масло вязкое и липкое. Если же он упал маслом вверх, то обязательно подпрыгивает. Подпрыгивая, он может перевернуться или не перевернуться. Пусть шансы этих событий тоже одинаковы. Если перевернется – прилипнет. Тогда вероятность того, что он после подпрыгивания оказывается маслом вверх, составляет 0,5 от 0,5, т. е. 0,25 (если бы подпрыгиваний было несколько, то шансы остаться маслом вверх были бы еще меньше) . А вероятность того, что он будет лежать маслом вниз, – остальное, т. е. 0,75. Мы пренебрегаем вероятностью того, что бутерброд окажется стоящим на ребре. Кстати, любопытная деталь: ломоть, отрезанный от батона, как правило, имеет вид усеченного конуса, и намазывают маслом обычно его более широкое основание; при падении на ребро у него больше шансов перевернуться вниз меньшим основанием, т. е. маслом вверх, однако этот эффект невелик.