شکل ساعت شنی می‌تواند شما را قهرمان هولا هوپ کند؛ مطالعه می‌گوید انحناها چرخش را تثبیت می‌کنند
هولاهوپ کردن، یک تفریح ساده کودکی به نظر می‌رسد، اما در واقع شامل علوم پیچیده‌ای از فیزیک و حرکت بدن است.
اکنون، محققان از دانشگاه نیویورک به بررسی مکانیسم‌های زیربنایی حلقه در حال چرخش پرداخته‌اند.
این تحقیق با یک سوال اساسی آغاز شد: چگونه یک هولا هوپ در واقع در اطراف بدن معلق می‌ماند؟ این سوال پایه‌ای کنجکاوی ریاضی‌دانان کاربردی دانشگاه را بر انگیخت.
با استفاده از مدل‌های روباتیک پیچیده، محققان کشف کردند که دور کمر باریک و باسن پهن‌تر، یعنی شکل ساعت شنی، سطح بهینه‌ای برای حفظ چرخش پایدار حلقه فراهم می‌کند.
این مطالعه نشان می‌دهد که افراد با فیزیک کمتر منحنی همچنان می‌توانند با افزایش سرعت و دامنه حرکات باسن خود موفق شوند.
«به نظر می‌رسد که بدن شما فقط حلقه را به بیرون فشار می‌دهد و نمی‌توان بلافاصله فهمید که چه چیزی آن را نگه می‌دارد. این یک سیستم به‌ظاهر ساده است، اما در واقع شامل ریاضیاتی بسیار پیچیده است.» اولیویا پومرنک، یکی از نویسندگان و دانشجوی دکترا در دانشگاه، به گاردین گفت.
درک هولاهوپ کردن و تعامل بدن
این مطالعه با استفاده از شکل‌ها و اندازه‌های مختلف روباتیک برای تقلید از انواع بدن انسان انجام شد. این شکل‌های روباتیک به گونه‌ای طراحی شده بودند که باسن خود را در حال حرکت به تقلید از هولاهوپ حرکت دهند.
«ما به طور خاص از تجربیات روباتیک برای نشان دادن اینکه نگه داشتن حلقه در سطح نیازمند یک سطح شیب‌دار با “باسن” و یک “کمر” منحنی است، استفاده می‌کنیم و مدل‌های دینامیکی را ارائه می‌دهیم که مشاهدات ما را توضیح می‌دهند و به شکل‌ها و حرکت‌های مختلف تعمیم می‌دهند.» پژوهشگران در مقاله‌ی پژوهشی نوشتند.
پژوهشگران رویکردی خلاقانه برای درک فیزیک هولاهوپ کردن داشتند. آنها انواع ساده‌شده‌ای از شکل‌های بدنی را با استفاده از چاپ سه‌بعدی تولید کردند. این به آنها اجازه داد تا به صورت سیستماتیک بررسی کنند که چگونه شکل‌های بدنی مختلف با حرکت حلقه تعامل دارند.
شکل‌های مختلف چاپ سه‌بعدی (مانند استوانه‌ها، مخروط‌ها و اجسام ساعت شنی) با لاستیکپوشیده شده بودند تا سطح بدن واقعی‌تری را شبیه‌سازی کنند. آنها بر روی پایه‌های چرخان نصب شدند تا حرکت باسن یک فرد هولاهوپ‌کن را تقلید کنند. دوربین‌های پرسرعت برای ثبت حرکت حلقه زمانی که با هر شکل تعامل می‌کرد، استفاده شدند.
پرتاب حلقه
تحقیق نشان داد که یک چرخش موفقیت‌آمیز هولا هوپ به سه عامل اصلی وابسته است. مهم‌ترین عامل، پرتاب اولیه حلقه است. این حلقه باید با نیروی کافی پرتاب شود تا حرکت چرخشی را آغاز کند.
«اولین ناامیدی که تازه‌کاران با آن مواجه می‌شوند این است که چگونه حلقه را پرتاب کنند تا چرخیدن را شروع کنند و تجربیات ما نیز شامل شروع‌های نادرستی است که در آنها حلقه تماس با بدن را از دست می‌دهد اگر سرعت پرتاب پایین باشد.» مطالعه اشاره می‌کند.
پرتاب‌های بهینه حلقه زمانی رخ می‌دهند که هر دو حلقه و مرکز بدن ابتدا در یک سمت قرار داشته باشند. این موقعیت اولیه به نظر می‌رسد که چرخش ملایم‌تر و پایدارتر را تسهیل می‌کند.
«یافته‌های ما ممکن است برای الهام‌بخشی و راهنمایی کاربردهای روباتیکی در تغییر حرکت‌ها، استخراج انرژی از ارتعاشات و کنترل و جابجایی اشیاء بدون گرفتن مورد استفاده قرار گیرد.» مطالعه بیان کرد.
اما نگران نباشید، اگر به‌طور طبیعی شکل ساعت شنی ندارید، ناامید نشوید. مطالعه نشان داده است که حرکات سریع‌تر باسن و حرکات بزرگ‌تر می‌توانند فیزیک کمتر انحنایی را جبران کنند.
با توجه به انحناهای طبیعی بدن انسان، بیشتر افراد باید بتوانند به‌طور موفقیت‌آمیز هولا هوپ کنند. کلید موفقیت این است که ریتمی را پیدا کنید که برای بدن شما کار کند.
یافته‌ها در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده‌اند.
