من اللعب للهندسة.. كيف تُبقى حركات الجسم طوق "الهولا هوب" فى الدوران؟

قام الباحثون بتحليل آليات الهولا هوب، وكشفوا عن كيفية تأثير أشكال الجسم وحركاته على القدرة على إبقاء الطوق يدور ضد الجاذبية. أثارت رؤى الدراسة أسئلة مثيرة للاهتمام حول ديناميكيات الجسم وكفاءة الطاقة والتطبيقات الهندسية المحتملة.

تقدم النتائج، المستندة إلى التجارب والنمذجة الرياضية، وجهات نظر جديدة حول نشاط غالبًا ما يتم تجاهله في البحث العلمي، وتشمل الاكتشافات الرئيسية دور انحناء الجسم ودرجة الصوت في الحفاظ على حركة الطوق.

تفاصيل الدراسة ديناميكيات الهولا هوب

ووفقا لبحث نشر في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، فقد أجريت تجارب باستخدام نماذج روبوتية مصغرة في مختبر الرياضيات التطبيقية بجامعة نيويورك، وتم نسخ أشكال مختلفة، مثل الأسطوانات والأقماع والساعات الرملية، على الإنسان. مقياس، عُشر حجم الإنسان، لفحص تأثيرها على كفاءة الهولا هوب. تم تطبيق الحركات الروبوتية على هذه النماذج، والتقطت الكاميرات عالية السرعة سلوك الحلقات التي تم إطلاقها على الأشكال الروبوتية.

أشارت النتائج إلى أنه يمكن تحقيق دورات ناجحة دون اختلاف كبير بناءً على أشكال المقطع العرضي للجسم، مثل الدوائر أو الأشكال البيضاوية. ومع ذلك، فإن الحفاظ على ارتفاع الطوق ضد الجاذبية يتطلب خصائص جسدية محددة، وخاصة الوركين المنحدرين والخصر المنحني، وقد وفرت هذه الخصائص الزوايا اللازمة. للدفع والثبات، مما يساعد على إبقاء الطوق في الحركة.

النمذجة الرياضية وتطبيقاتها الأوسع

وأوضح كبير الباحثين والأستاذ المساعد ليف ريستروف في بيان صحفي أنه تم تطوير نماذج رياضية لشرح المبادئ الفيزيائية الملحوظة، وقد قدمت هذه النماذج نظرة ثاقبة للتفاعل بين حركة الجسم وديناميكيات الياقة، والتي يمكن توسيعها لتشمل تطبيقات مثل الطاقة الحصاد والروبوتات.

وأكد الباحثون أن هذا العمل يسد الفجوة في فهم نشاط مشترك، مع إظهار أهميته بالنسبة للتكنولوجيا، وأشار ريستروف إلى أن هذه النتائج قد تؤدي إلى تحسينات في الأنظمة الروبوتية المستخدمة في التصنيع، فضلا عن طرق مبتكرة لاستخدام الطاقة المتولدة عن الاهتزازات .

يسلط هذا البحث الضوء على العلم الكامن وراء رياضة الهولا هوب ويقدم تطبيقات عملية مع تعزيز فهم الحركة البشرية والميكانيكية.