Złośliwość przedmiotów martwych jest przedmiotem mnóstwa trafnych przysłów sformułowanych w formie wyjątkowych "praw przyrody" - praw Murphy'ego [1]. Jednym z obecnie znanych formułuje przeświadczenie, iż opadające kanapki stale upada masłem do podłoża. Kłopot ten był, naturalnie, obiektem analiz, a co więcej został uogólniony na "możliwy wszechświat" [2]. Eksperymenty dokonywane w przeróżnych warunkach a także wyliczenia dopuszczają potwierdzenia opinii o złośliwości kanapki jako zbytnio pesymistyczny. Na rodzaj upadku kanapki wpływa wiele czynników: jej forma, masa, własności sprężyste, moment bezwładności, sposób odkładania, położenie powierzchni stołu a także jego wysokość. Poniektóre z nich ciężko sprawdzać, w związku z tym by polepszyć trochę sytuacje z powtarzaniem się wyników, do doświadczeń poprawne jest skorzystanie z kromek o prawidłowej formie, na przykład z pumpernikla. Główne atrybut zachowania się upadającej kanapki można odgadnąć na skutek symulacji numerycznej. W związku z tym, że poniektóre z wyszczególnionych czynników są niemożliwe do ujęcia w rachunkach, zakładamy w tym momencie mniej skomplikowany wzór kanapki w postaci niewielkiego, sztywnego prostopadłościanu, z podkreśloną ("posmarowaną") górną ścianą. Sprecyzujmy również sytuacje, do jakich dochodzi w momencie upadku kanapki. EWENTUALNOŚĆ 1. Kładziemy lekkomyślnie kanapkę na stoliku, poziomo, w ten sposób, że jej środek ciężkości wystaje poza jego krawędź. Założymy przy tym, iż dokonujemy tego bardzo nieostrożnie(jak to bywa na ogół zadumani albo zaczytani).
EWENTUALNOŚĆ 2. Popychamy kanapkę położoną na stoliku, w ten sposób iż zaczyna suwać po nawierzchni w kierunku prostopadłym do krawędzi (rzut poziomy kanapką).
Skupmy się na ewentualności, gdzie krótsza krawędź podstawy jest ciągle równoległa do krawędzi stolika. Sytuacje startowe charakteryzowane są odległością D środka ciężkości od krawędzi (w ewentualności 1) albo prędkością startową środka V0 w chwili mijania krawędzi (w ewentualności 2). Zakładamy parametry kanapki przygotowanej w pumpernikla: długość 11,5 cm, szerokość 8 cm, masa 40 g, grubość 0,6 cm. Współczynnik tarcia o stolik f bierzemy z przedziału od 0,5 (wygładzony blat) do 1,3 (lniana serwetka). Wybierzmy przeciętną wysokość stolika 80 cm.
W ruchu kromki spokojnie odkładanej (ewentualność1) da się wyodrębnić kilka faz:
- rotacja dookoła krawędzi stolika,
- zsuwanie się złączone z rotacją w ciągłym połączeniu z krawędzią, która stanowi funkcję tymczasowej osi obrotu,
- lot swobodny (zaniedbujemy opór powietrza) z jednostajnym obrotem.
W czasie upadku kanapki strącanej (ewentualność 2) pierwsza faza nie ma miejsca. Kontakt z podłogą określamy jako dokładnie niesprężyste. Kanapka spadnie zatem na podłogę stroną posmarowaną, ponieważ uda się jej przyjąć pozycję oznaczoną kątem większym aniżeli 1/2, natomiast nie przewyższającym 3/2. (Generalnie - wówczas gdy kąt upadku jest z przedziałów ((2n + 1) /2, (2n + 3) /2), n = 1, 2,...wówczas kąt oceniamy odnośnie do płaszczyzny stolika. Jego wartości zakładane w czasie spadku zaczynającego się od pozycji poziomej określamy jako dodatnie).
Z wyliczeń (również z spostrzeżeń) wynikają pewne regularności.
W EWENTUALNOŚCI 1
- kanapka spada masłem na dół przy niewysokich albo dostatecznie ogromnych wartościach D, natomiast masłem do góry - w momencie gry wartości będą pośrodku.
- przedział odległości D, gdzie kanapka spada masłem do góry, rozszerza się wraz ze wzrostem tarcia.
Można zastanowić się nad uogólnieniem ewentualności 1: odkładanie kanapki nie poziomo, ale pod ukosem. Założenia startowe narzucone są następujące: kąt początkowy wynosi 0 natomiast wielkość D, która definiuje w tych ewentualnościach pozycje środka ciężkości w momencie, gdy kanapka łączy się po raz pierwszy z krawędzią stolika. Dwa przypadki - nachylenie pod kątem dodatnim oraz ujemnym - dostarczają podstawowe różnice w zachowywaniu się kanapki względem typu poziomego:
- zadarcie końca kanapki do góry (0 < 0) pobudza jej rotację, zatem kanapka spada masłem do góry,
- pochylenie końca ku dołowi (0 > 0) utrudnia rotację, zatem można ewentualnie przyczynić się do spadku masłem na dół.
W EWENTUALNOŚCI 2
- jest brzegowa prędkość, której kanapka spada masłem na dół. W ewentualności tej równa jest ona w przybliżeniu 85 cm/s przy f = 0,5.
- im większa prędkość, tym wolniej kanapka dotyka się z krawędzią stolika, w związku z tym ma mniej czasu na nabranie prędkości kątowej, zatem spada pod tym małym kątem tylko że w dużej odległości.
Podsumowując otrzymane rezultaty możemy wyciągnąć konkluzję, iż w przypadków do spadku masłem do góry kanapka ma bardzo dużo. Niekorzystny komentarz o biegu tego zjawiska posiada swoje wytłumaczenie prędzej w psychicznym podejściu, skłaniającym nas do zwracania znacznej uwagi na zdarzenia szkodliwe.