Vědci sice obvykle nebývají příliš dobře placení a jejich práce oceňována, ale zase má jejich zaměstnání jiné výhody. Například mají spoustu "hraček", které se nebojí použít, a hledají souvislosti mezi věcmi, které by ostatním na mysl nepřišly.
Obojí ve svrchované míře předvedl na letošní Velikonoce Donald McNally a jeho kolegové z anglické univerzity v Nottinghamu. Rozhodli se důkladněji podívat na hlavní velikonočního symbol, vajíčko, z biomechanického hlediska.
Čokoláda v lisu
Protože tradiční kraslice téměř vymřely, McNally a spol. sáhli po jejich moderní náhražce: čokoládovém vejci. Navíc s krémovou náplní, kterýžto typ je v Británii obvyklejší než u nás. Ve své biomechanické laboratoři je pak vystavili nejhoršímu možnému zacházení: pouštěli je z výšky, drtili, posílali proti zdi a zkusili i magnetickou rezonanci.
Graf průběhu testu zátěžové deformace u čokoládového vajíčka. Modrá křivka zachycuje sílu, kterou "lis" na vejce v danou chvíli působí. Červená celkové množství vynaložené energie. Přerušované čáry ukazují první kontakt s vejcem a poté jeho prasknutí.
Publikované výsledky nejsou nijak šokující, ale něco zajímavého se v nich najde. Například v testu zátěžové deformace (tlaku) se krémové vejce "prohnulo" o 5,8 milimetru (čili 12 procent svého objemu), než prasklo. Jakmile se v něm objevila první prasklina, velikost síly nutné k jeho další deformaci výrazně klesla.
Více síly bylo zase zapotřebí až ve chvíli, kdy se vejce stlačilo na méně než polovinu své původní výšky a znovu se začala stlačovat krémová náplň.
Z mechanických testů si vejce nejlépe vedlo v testu crash-testu. Náraz v rychlosti 11 metrů za sekundu (tj. 40 km/h) přežilo jenom s poměrně malým poškozením.
Kinetická energie při crash-testu přitom byla zhruba třikrát větší než energie nutná k narušení vejce ve zkoušce zátěžové deformace. Ale síla nárazu v crash-testu působí na vejce jen jednorázově. Tekuté jádro má proto málo času, aby "uhnulo z cesty" a musí se pohybovat rychleji. Aby se krém rozpohyboval, musí zvenčí dostat větší množství energie - tedy dostat silnější "ránu".
Energie sbalená na... cokoliv
McNally v komentáři k výsledkům poznamenal něco, co by si před hostinou z čokoládových kraslic měl zapamatovat každý: "Rozdíl mezi hustotou chemické energie (tj. množstvím kalorií) v čokoládovém vejci a jeho mechanickou odolností je ohromný. Aby se kinetická energie vajíčka s krémovou náplní rovnala jeho chemické energii, muselo by se pohybovat rychlostí šest tisíc metrů za sekundu, tedy dvacetinásobnou rychlostí zvuku. Proto jsou věci jako krémová vejce nebo ropa tak skvělá paliva."
Vědci z Nottinghamu nezůstávají jenom u vajec. Další netradiční zamyšlení na známými, především ale vědeckými symboly najdete na stránce Sixtysymbols.com. Pochopitelně jen v angličtině.
