一排多米诺骨牌倒下的速度取决于摩擦力

在第一个被撞倒后，一排竖立的多米诺骨牌在连锁反应中倒塌。计算机模拟表明，摩擦力在决定倾倒瀑布的速度方面起着重要作用。

这看起来像是有趣的游戏，但了解多米诺骨牌如何倒塌可不是儿戏。

“这是一个很自然的问题;每个人都在玩多米诺骨牌，”拥有土木工程背景的蒙特利尔理工学院研究员DavidCantor说。因此，康托尔着手创建一排多米诺骨牌在连锁反应中倒塌的计算机模拟。

和伙伴一起玩多米诺骨牌会更有趣——对长方形积木的研究也是如此。Cantor与朋友、华沙波兰科学院基础技术研究所的物理学家KajetanWojtacki合作。

摩擦力对于确定一排多米诺骨牌倒塌的速度至关重要，两人在6月的PhysicalReviewApplied中报告说。这既包括碰撞的多米诺骨牌之间的摩擦力，也包括多米诺骨牌与其所在表面之间的摩擦力。

计算机模拟揭示了快速崩溃所需的条件。对于彼此之间几乎没有摩擦并且站在高摩擦表面上的紧密间隔的多米诺骨牌来说，倾倒级联最快(SN:8/1/19)。

多米诺骨牌之间的摩擦减少——就像表面更光滑的瓷砖所发生的那样——意味着更少的能量损失。多米诺骨牌和它们所站立的表面(例如粗糙的毛毡)之间的摩擦力更大，这意味着瓷砖在掉落时不会向后滑动太远。这种倒退否则会减缓级联。

在一些模拟中，连锁反应突然停止。例如，在光滑的表面上间隔很远的多米诺骨牌向后滑动，以至于避免相互碰撞。

基于模拟，这两个多米诺发电机提出了一个预测倒塌速度的方程式，并表明该预测与先前实验的结果相符。事实证明，令人满意的奇观背后有严肃的科学。