يعتقد البعض أن الرياضيات الأكاديمية موضوع جاف مليء بالمعادلات المملة. لكن في الواقع، ويدعم ذلك ورقة بحثية جديدة، فإنها مجال يمكن فيه استخدام لعبة شائعة في ساحة المدرسة لتعليم الروبوتات طريقة اللعب بحلقة الهولا هوب.
أشار ليف ريستروف -الأستاذ المشارك في معهد كورانت للعلوم الرياضية، المؤلف الرئيس للدراسة: «فوجئنا بأن نشاطًا شائعًا وممتعًا وصحيًا مثل لعبة الهولا هوب، لم يكن مفهومًا حتى على مستوى الفيزياء الأساسي».
مع تقدم البحث، أدرك العلماء أن الرياضيات والفيزياء المتضمنة دقيقة للغاية، وأن المعرفة المكتسبة قد تكون مفيدة في إلهام الابتكارات الهندسية، وحصاد الطاقة من الاهتزازات، وتحسين وضعيات وتحريك الروبوتات المستخدمة في التصنيع.
بعد أن أثبتت الأبحاث التي أجراها ريستروف وفريقه صحة هذه الفرضية، بدؤوا العمل على اكتشاف كيفية بقاء الحلقات في وضعية الدوران. وقد نجحوا في ذلك بالطريقة الأكثر مباشرة، بطباعة مجموعة من حلقات الهولا الروبوتية الدوارة بأشكال مختلفة، ومقارنتها لمعرفة الأفضل في حركته.
أوضح ريستروف: «كنا مهتمين خصوصًا بأنواع حركات الجسم وأشكاله التي يمكنها أن تحمل الطوق بنجاح، والمتطلبات والقيود الجسدية المتضمنة».
بدأ الأمر بتساؤل بسيط: هل تستطيع الأسطوانة أن تبقي طوق الهولا مرفوعًا عند الدوران؟ وكانت الإجابة متوقعة: لقد فشلت جميع التجارب التي أجريت باستخدام جسم أسطواني في تعليق الطوق، وفقًا للدراسة.
كانت المخاريط -سواء كان جزءها الأثخن من أعلى أو من أسفل- أنجح نسبيًا، لكن بفارق بسيط. ما ساعد حقًا هو إضافة خصر منحني، ما أدى إلى ما يُعرف تقنيًا بالشكل الزائد، تؤكد النتائج أن نوع الجسم الضروري للعبة الطوق المستقرة، الذي يتضمن سطحًا بزاوية أو مائلًا بشكل مناسب -أي مع وركين- إضافةً إلى شكل الساعة الرملية.
لكن مواجهة صعوبة في الحفاظ على الطوق مرفوعًا لا يعني فشل اللعبة. أشار ريستروف: «في جميع الحالات، يمكن إعداد حركات دائرية جيدة للطوق حول الجسم دون جهد خاص». تعني النتائج ضمنيًا أن أي شخص يمكنه ممارسة لعبة الطوق، لكن بعض الناس قد يجدون صعوبة أكبر في الحفاظ على الدوران.
بعبارة أخرى، إن صديقتك ذات القوام المنحني تجد في الواقع سهولة أكبر في ممارسة رياضة الهولا هوب مقارنةً بك، ولكن هذا لا يعني أنك لا تملك أي فرصة لإتقان اللعبة.
اختتم ريستروف: «يمتلك الناس أنواعًا مختلفة من الجسم، بعضهم لديه سمات الانحدار والانحناء في الوركين والخصر والبعض الآخر لا يمتلكها. الأمر مشابه لكون بعض الأشخاص موهوبين فطريًا للعب كرة السلة، في حين يحتاج آخرون إلى بذل مجهود أكبر في التدريب».
اقرأ أيضًا:
الفائز بجائزة نوبل للفيزياء يستقيل من غوغل ويحذر من أن الذكاء الاصطناعي الشرير سيقضي علينا
يبدو أننا أسأنا فهم أحد قوانين الفيزياء لأكثر من 300 عام
ترجمة: شهد حسن
تدقيق: تمام طعمة
