Rompiendo spaghetti

Ya que hay un numeroso grupo de socios del Club que van a correr en fechas próximas algún maratón, y para que se distraigan mientras cuecen la pasta que seguro que van a comer abundantemente, les propongo el siguiente desafío:

Instrucciones:

•Tómese un paquete de 500 gr. de spaghetti y ábrase cuidadosamente (que como salgan disparados es un lío recuperarlos todos)

•Se sujeta un spaghetti crudo por sus extremos y se somete a un ensayo de flexión (se dobla tal y como se muestra en la imagen)…

•…hasta que rompe y varios trocitos salen disparados por los aires.

Reto: Conseguir romper el spaghetti en solamente dos trozos.

Parece fácil, pero no lo es. Probadlo y comprobaréis que sistematicamente el spaghetti rompe en 3 o más trozos. Como sé que requiere práctica, podéis repetirlo con todos los spaghetti del paquete. Si rompéis alguno en sólo dos trozos, reto superado! (Aclaración: me refiero a romper todos los spaghetti uno a uno, secuencialmente. No vale romper todo el paquete de golpe y en bloque)

¿Por qué sucede esto? La respuesta es sencilla: ¡FÍSICA! Tras la primera ruptura en dos partes, se generan ondas de flexión no lineales en la mitad del spaghetti que se reflejan en el extremo libre (la rotura) y el extremo empotrado (la mano que lo sujeta). La onda de flexión y sus reflexiones se solapan e interfieren hasta que se crea un punto de excesiva flexión por el que la mitad del spaghetti rompe en otros trozos. El proceso se puede repetir en la otra mitad del spaghetti original. Debido a esta sucesión de roturas, ya tienes 3 o más trozos de spaghetti.

Es un problema muy bonito, ya que se mezcla transmisión de ondas no lineales, ecuaciones de Kirchhoff y resistencia de materiales no estacionaria no lineal. El problema ha sido estudiado y publicado en un artículo científico por B.Audoly y S.Neukirch donde analizan toda la física y matemática detrás de este fenómeno que ha dejado perplejo a millones de cocineros noveles. Lo estudian teóricamente, luego con simulaciones por ordenador, y finalmente con experimentos prácticos que graban con video de alta velocidad que comparan con sus modelos.

Matemáticas aparte, entre el rato que paséis partiendo spaghetti y el que paséis contando los trozos, seguro que se os hace más corta la espera del día D.