Интернет-магазин MagazinWeb

Математики раскрывают науку, стоящую за вращением обруча и динамикой тела

Новое исследование объясняет, как форма тела влияет на способность вращать обруч

Mathematicians Uncover Science Behind Hula Hooping and Body Dynamics

Для успешного кручения обруча требуется тип телосложения с правильным наклоном и кривизной

Реклама

Механика хула-хупа была проанализирована исследователями, обнаружив, как формы тела и движения влияют на способность удерживать обруч вращающимся против силы тяжести. Выводы из исследования подняли интригующие вопросы о динамике тела, энергоэффективности и потенциальных инженерных приложениях. Результаты, основанные на экспериментах и ​​математическом моделировании, предлагают новые перспективы для деятельности, часто упускаемой из виду в научных исследованиях. Ключевые открытия включают роль кривизны тела и наклона в поддержании движения обруча.

Подробности исследования Динамика хула-хупа

Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, эксперименты проводились с использованием миниатюрных роботизированных моделей в Лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. Различные формы, такие как цилиндры, конусы и песочные часы, были воспроизведены в масштабе в одну десятую человеческого, чтобы изучить их влияние на эффективность хула-хупинга. К этим моделям были применены моторизованные движения, и высокоскоростные камеры запечатлели поведение обручей, запущенных на роботизированные формы.

Результаты показали, что успешное вращение может быть достигнуто без значительных изменений на основе форм поперечного сечения тела, таких как круги или эллипсы. Однако поддержание высоты обруча против силы тяжести требует определенных физических характеристик, в частности, покатые бедра и изогнутая талия. Эти характеристики обеспечили необходимые углы для восходящей тяги и устойчивости, помогая удерживать обруч в движении.

Математическое моделирование и более широкие приложения

Старший научный сотрудник и доцент Лейф Ристроф объяснил в пресс-релизе, что математические модели были разработаны для объяснения наблюдаемых физических принципов. Эти модели дали представление о взаимодействии между движением тела и динамикой обруча, которое можно было бы распространить на такие приложения, как сбор энергии и робототехника.

Исследователи подчеркнули, что работа устраняет пробел в понимании популярной деятельности, а также демонстрирует ее актуальность для технологий. Ристроф отметил, что эти результаты могут привести к усовершенствованию роботизированных систем, используемых в производстве, а также к инновационным способам использования энергии, генерируемой вибрациями.

Это исследование проливает свет на науку, лежащую в основе хула-хупа, предлагая практическое применение и одновременно расширяя понимание человеческого и механического движения.

  • Поиск неуловимого недостающего звена Черные дыры не закончатся в ближайшее время