Группа ученых из Японии разработала математическую модель оптимального способа катания на коньках, которая позволяет достичь максимальной высоты при переходе от стола к другой стороне рампы. Эксперименты показали, что профессиональные фигуристы практически следуют этой модели, даже если не осознают этого. Исследование было опубликовано в научном журнале Physical Review Research.
Ученые выяснили, что процесс катания на скейтборде похож на раскачивание на качелях, но есть существенные отличия. Фигуристы сталкиваются с силой трения по пути, в отличие от людей на качелях, где этот фактор обычно игнорируется. Кроме того, фигуристы должны контролировать свое положение, чтобы не слететь с трамплина, что делает простую параметрическую модель колебаний непригодной для них.
Для создания своей модели ученые использовали учет силы трения, зависящей от материала ската, колес скейта, угла отклонения и скорости изменения положения центра масс. Они также установили верхний предел угла отклонения, чтобы исключить ситуации, когда фигурист может вылететь за пределы площадки.
Эксперименты подтвердили эффективность модели, которая была протестирована на двух добровольцах - новичке и опытном фигуристе. Результаты показывают, что опытный фигурист приближается к оптимальному варианту, чем новичок. Авторы исследования предполагают, что эта модель может быть применена и в других видах спорта, таких как прыжки с трамплина.
]]>