PNAS: широкие бедра и узкая талия помогают в кручении обруча

Форма тела имеет решающее влияние на способность крутить обруч, а не только техника, выяснили специалисты из Нью-Йоркского университета. С помощью роботов простой формы исследователи изучили, как различающиеся движения и контуры роботов сказываются на физике вращающегося обруча. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.


«Мы хотели узнать, какие формы тела способствуют эффективному удержанию обруча в воздухе, и какие физические ограничения с этим связаны», — отметил Лейф Ристроф, математик и соавтор исследования.

Сечение робота (круг или эллипс) и тип его движений не влияли на успех кручения обруча, в то время как от «фигуры» роботов способность зависела существенно. Самой удачной формой оказалась та, которая сочетала широкие «бедра», толкавшие обруч вверх, и узкую «талию», удерживавшую его на месте. Таким образом, грушевидная форма оказалась более эффективной, чем напоминающая лампочку. «У людей разные типы телосложения, и одни имеют широкие бедра и изгибы в талии, а другие — нет», — подчеркнул Ристроф.

Исследователи также изучили значение правильной начальной скорости вращения. Если скорость слишком низкая или движение недостаточно резкое, обруч просто упадет.

На основе наблюдений были созданы математические модели, которые могут найти применение в робототехнике и энергетике. Модели помогут понять, как управлять движением объектов без их захвата, и как извлекать энергию из вибраций механических систем.

«Наши результаты объясняют, почему одни люди легко крутят обруч, а другим это дается с трудом», — заключил Ристроф.