Kuriozitete

Si funksionon Hula-Hoop-i?

Hula-Hoop është një nga lodrat më të famshme në histori, por shkenca pas saj ka marrë pak vëmendje. Disa prej nesh janë mjeshtër në rrotullimin e saj, ndërsa të tjerët mezi arrijnë të bëjnë një rrotullim të vetëm. Por si arrin Hula-Hoop të mos bjerë ndërsa rrotullohet dhe pse disa njerëz janë më të mirë në këtë aftësi se të tjerët?

Hula-Hoop-et moderne janë unaza plastike që rrotullohen rreth trupit duke lëvizur ijet. Kjo lëvizje rrotulluese është e ngjashme me atë të vallëzimit havaian të njohur si hula (prej nga vjen edhe emri).

Ka dëshmi se njerëzit kanë bërë rrotullime të ngjashme me Hula-Hoop që nga viti 500 para Krishtit, tha Olivia Pomerenk, një doktorante në matematikë në Universitetin e Nju Jorkut. Kjo shfaqet përsëri dhe përsëri “në një mori kulturash si një formë rekreacioni, ceremonie fetare ose ushtrimi.”

Duke marrë parasysh historinë e gjatë të këtij aktiviteti, mund të mendoni se ai “është studiuar deri në detaje deri tani, por në fakt, jo,” tha Pomerenk për Live Science. Deri vonë, kërkimet mbi rrotullimin e Hula-Hoop-it ishin përgjithësisht të kufizuara në modele dydimensionale të një unaze që rrotullohet, “në vend të sistemit të plotë 3D,” vuri në dukje ajo. Si rezultat, ky punim i mëparshëm nuk mund të përgjigjej se si Hula-Hoop-et mund të mos bien.

Në një studim të vitit 2024 të botuar në revistën PNAS, Pomerenk dhe kolegët e saj vendosën ta analizojnë këtë.

“Laboratori ynë ka tendencë të tërhiqet nga këto sisteme të çuditshme dhe në dukje të thjeshta,” tha Pomerenk. “Shumë probleme që studiojmë, kur përshkruhen, shkaktojnë reagimin, ‘Prisni, si është e mundur që askush nuk e ka zgjidhur këtë tashmë?’ Ky problem i Hula-Hoop-it nuk është ndryshe.”

Për të hedhur dritë mbi këtë çështje, Pomerenk dhe kolegët e saj krijuan robotë të vegjël që bënin Hula-Hoop. Ata printuan në 3D objekte plastike që ishin rreth 17 centimetra të larta dhe kishin forma të ndryshme, si cilindra, kone dhe orë rëre. Më pas, ata i bënë format të lëviznin me një motor për të rrotulluar unaza rreth 15 cm të gjera dhe përdorën softuer kompjuterik për të analizuar regjistrimet video me shpejtësi të lartë të lëvizjeve të tyre.

Studiuesit zbuluan se rrotullimi i qëndrueshëm i unazës rreth këtyre robotëve ishte i mundur për një gamë të gjerë lëvizjesh ose formash trupi. Për të ndodhur rrotullimi i qëndrueshëm, duhet të filloni duke e hedhur unazën me një shpejtësi të mjaftueshme në të njëjtin drejtim me lëvizjen e trupit tuaj. Pas kësaj pike, forca centrifugale dhe fërkimi nga rrotullimi mund ta mbajnë unazën të rrotullohet në mënyrë të qëndrueshme.

Megjithatë, mbajtja e unazës lart kundër gravitetit për një kohë të gjatë është më e vështirë. Në mënyrë ideale, “trupi duhet të ketë ‘ije’ për të siguruar këndin e duhur për të shtyrë lart unazën, por gjithashtu një ‘bel’ me lakime për ta mbajtur atë në vend,” tha Leif Ristroph, një matematikan i aplikuar dhe fizikan eksperimental në Universitetin e Nju Jorkut.

Këto gjetje sugjerojnë se njerëzit me forma trupi të tipit orë rëre mund të jenë “hula-hooper” natyralë. Megjithatë, “shpresojmë që askush të mos i marrë rezultatet tona si do të thotë që ata nuk mund të bëjnë Hula-Hoop për shkak të formës së trupit të tyre,” tha Ristroph për Live Science. “Ne mendojmë se të gjithë munden, dhe ndoshta forma të ndryshme mund të kërkojnë pak përpjekje shtesë ose një strategji të ndryshme nga ajo që kemi hetuar në eksperimentet tona.”

Gjetjet jo vetëm që ndihmojnë për të shpjeguar një aktivitet të njohur, por mund të sugjerojnë gjithashtu një sërë zbatimesh që përfshijnë “transformimin e një lloji të lëvizjes në një tjetër, ose pezullimin dhe pozicionimin e objekteve pa nevojën për t’i kapur ose mbajtur ato,” tha Ristroph.

Për shembull, me vetëm një lëvizje të lehtë të trupit të tyre, një përdorues i aftë i Hula-Hoop-it mund ta dërgojë një unazë të fluturojë rreth e rrotull në orbita të mëdha, vuri në dukje Ristroph. Kjo mund të frymëzojë mënyra të reja për “mbledhjen ose rikuperimin e energjisë nga dridhjet,” shpjegoi ai.

Një zbatim tjetër i mundshëm mund të përfshijë kontrollimin e objekteve pa i mbajtur ato në mënyrë direkte, tha Pomerenk. Për shembull, studimi paraqiti një mënyrë relativisht të thjeshtë për të kontrolluar pozicionin vertikal të një unaze që rrotullohet përgjatë një trupi pa e kapur atë.

“Nëse mund të ngrini diçka lart ose ta lëvizni poshtë në një mënyrë të kontrolluar pa e mbajtur në një kuptim tradicional, kjo mund të jetë e dobishme në kapjen robotike, për shembull, mbajtjen e një ose disa objekteve, ose ndoshta edhe në transportimin efikas të objekteve vertikalisht në një fabrikë ose ambient ndërtimi,” tha Pomerenk. / Live Science – Syri.net

Të Ngjashme