Привет. А вы когда-нибудь видели соревнования по кёрлингу? Довольно-таки занятная игра. Две команды по четыре человека соревнуются между собой. Их цель - попасть гранитным камнем весом около 19 килограмм, в круг на противоположном конце ледового игрового поля. Один член команды толкает камень который катится по ледяной поверхности, а два других члена команды натирают лед перед ним специальными швабрами. Четвертый член команды стоит в конце игрового поля рядом с кругом, который и является целью. Кёрлинг ещё называют ледяными шахматами. Кёрлинг стал олимпийской дисциплиной во время проведения зимних Олимпийских игр в 1924 году.
Удивительно, но данный вид спорта не даёт покоя учёным. После более чем ста лет исследований, физики до сих пор не до конца понимают кёрлинг. В частности, до сих пор не ясно почему тяжелые гранитные камни для кёрлинга движутся в противоположном направлении при их движении по льду.
При броске камня член команды закручивает камни по дуге для достижения ими цели. Если спортсмен вращает камень по часовой стрелке, он при движении по льду, в конечном итоге, будет отклонятся вправо, и наоборот. В это время другие члены команды занимаются натиранием льда швабрами, чтобы помочь камню двигаться вперед. В конце концов, камень замедляется и останавливается из-за трения о шероховатую поверхность льда.
Хотя конечная цель игры проста, физика самого процесса очень сложна. Если вращать круглый предмет, по часовой стрелке на полу, одновременно толкая его вперед, вы обнаружите, что он отклоняется влево. Камень для кёрлинга нарушает физику, отклоняясь в противоположную сторону
Единого четкого ответа так до сих пор так и не появилось. Учёные разделились на два противоборствующих лагеря, каждый из которых доказывает свою гипотезу.
Одна из гипотез заключается в том, что когда камень вращается по часовой стрелке, то его шероховатая поверхность на нижней стороне, которая соприкасается со льдом, — создает царапины. Когда задний конец вращающегося камня сталкивается с этими царапинами, он отклоняется вправо.
В 2016 году физики описали модель поворота и скольжения камня для кёрлинга, которая предполагает, что общая дуга движения камня по льду состоит из множества небольших поворотов. Например, при вращении камня по часовой стрелке точка на его правой стороне зацепится за лед, заставляя его слегка повернуться, пока он не отцепится и не начнет скользить вперед. Это продолжается, и, согласно гипотезе, множество небольших поворотов подряд создают эффект закручивания. При уменьшении скорости скольжения камня этот процесс идет гораздо быстрее.
С тех пор другие исследователи внесли свои изменения в эту модель. Физики провели наблюдения за трением камня, которые согласуются с концепцией точек опоры. Учёные засняли траектории движения камней для кёрлинга, используя анализ изображений для отслеживания движения каждого камня с точностью до одной сотой миллиметра. Они обнаружили, что когда камень вращается по часовой стрелке, его правая сторона создает больше точек трения со льдом, чем левая. Точки трения действуют как точки опоры для поворота камня и именно они играют ключевую роль на протяжении всей траектории движения камня по льду.
Несколько лет спустя исследования физики кёрлинга были продолжены. Новая группа исследователей изучила, как неровности камня и микроскопические выступы на его нижней поверхности, созданные путем шлифовки камня, могут влиять на его закручивание.
В одном из экспериментов физики попросили опытного кёрлингиста бросать разные типы камней: одни с короткими выступами, а другие с длинными выступами. Они обнаружили, что более длинные выступы, как правило, создают большее закручивание. По их словам, эти результаты расширяют модель поворота и скольжение. Неровности помогают создать точку поворота.
В итоге объединив различные теории учёные согласились с тем выводом, что камень для кёрлинга испытывает три различных фазы трения во время своего движения по льду. Это может означать, что к определенным фазам применимы разные модели. И ответ на загадку камней для кёрлинга представляет собой комбинацию различных физических теорий.
Вот такой интересный вид спорта этот кёрлинг.
Всем удачи!