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Les enfants ont créé des lignes de dominos pour les faire basculer dans des réactions en chaîne visuellement intéressantes, mais les professeurs d'université et les étudiants ont transformé les réactions en chaîne des dominos en une affaire sérieuse. La physique qui affecte les chaînes de dominos en chute est soumise à des forces physiques mesurables, notamment des analyses de gravité, de quantité de mouvement et de vecteurs de force. La taille et la masse des dominos influent également sur la réaction. En conséquence, la détermination du taux optimal d'une réaction en cascade de dominos nécessite une analyse mathématique sérieuse.
Temps entre les impacts
Si un domino mesurait six pieds de hauteur, les observateurs pourraient facilement voir à quelle vitesse un domino tombe et quelle est la vitesse à laquelle il frappe une tuile voisine se tenant à quelques pieds de distance. Un domino se tenant plus près du premier dans une rangée serait frappé plus tôt qu'un domino plus éloigné. Par conséquent, la vitesse à laquelle toute une chaîne de dominos va s'effondrer sera affectée par le rapprochement des dominos.
Chute de vitesse
Lorsqu'un domino commence tout juste à tomber, il se déplace lentement et impacte donc la tuile suivante dans la rangée avec peu de force. Si les dalles sont plus éloignées les unes des autres, chaque ramassage de dalles en descente accélérera et générera donc une plus grande force d'inertie avant de basculer dans la dalle suivante. Ainsi, lorsque les carreaux sont plus éloignés l'un de l'autre, le premier carreau frappe le second avec plus de force et on peut s'attendre à ce que la réaction en chaîne s'accélère plus rapidement que lorsque les carreaux sont alignés plus près les uns des autres.
Force Vector Analysis
Un objet en mouvement supporte des forces mesurables, et dans le cas de dominos en chute, ces forces peuvent être décomposées à l'aide d'une analyse vectorielle. Les forces vectorielles sont fonction à la fois de l'angle de la tuile qui tombe au moment de l'impact et de la vitesse du domino qui tombe. En prenant l'exemple d'un carreau de 6 pieds de haut, si le carreau commence à tomber, une personne debout à côté exercera moins d'énergie en le capturant juste après le mouvement, que s'il le faisait plus de la moitié. chemin vers le sol. Par conséquent, une tuile à déplacement lent, plus proche de la position verticale que celle qui est autorisée à basculer presque complètement avant de heurter une tuile adjacente, applique moins de force sur la tuile adjacente. Par conséquent, la distance entre les carreaux influe sur la magnitude avec laquelle chaque carreau frappe la suivante et, par conséquent, sur la vitesse de la réaction en chaîne dans son ensemble.
Mesurer l'effet cumulatif
Toutes les variables qui affectent la vitesse d'une réaction en chaîne de dominos - le temps entre les impacts, la force appliquée par chaque tuile sur la suivante et la vitesse à laquelle une tuile frappe la suivante dans la ligne - sont affectées par la distance entre les carreaux. La question clé est donc de savoir à quelle distance et sous quel angle un domino en chute va-t-il appliquer la plus grande force possible sur la tuile voisine afin de renverser toute une rangée de dominos?