Hogesnelheidsvideo van experimenten met een robotachtige hoelahoepspeler, waarvan de zandlopervorm de hoepel op zijn plaats houdt.
Een versie van de Hoelahoep bestaat al millennia, maar de populaire plastic versie werd in de jaren vijftig door Wham-O geïntroduceerd en werd al snel een rage. Nu hebben onderzoekers de onderliggende fysica van het speelgoed nader bekeken, waaruit blijkt dat bepaalde lichaamstypes beter in staat zijn de draaiende hoepels omhoog te houden dan andere, aldus een onderzoek. nieuw papier gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences.
“We waren verrast dat een activiteit die zo populair, leuk en gezond was als hoelahoepen zelfs op natuurkundig niveau niet werd begrepen,” zei co-auteur Leif Ristrof van de Universiteit van New York. “Naarmate we vooruitgang boekten met het onderzoek, realiseerden we ons dat de betrokken wiskunde en natuurkunde heel subtiel zijn, en dat de opgedane kennis nuttig zou kunnen zijn bij het inspireren van technische innovaties, het oogsten van energie uit trillingen en het verbeteren van robotische positioneerders en movers die worden gebruikt in industriële verwerking en productie.”
Het laboratorium van Ristrof behandelt regelmatig dit soort kleurrijke puzzels uit de echte wereld. Bijvoorbeeld, in 2018Ristrof en collega’s verfijnd het recept voor de perfecte bubbel gebaseerd op experimenten met dunne zeepfilms. In 2021het Ristrof-lab gekeken de vormingsprocessen die ten grondslag liggen aan zogenaamde ‘steenbossen’ die gebruikelijk zijn in bepaalde regio’s van China en Madagaskar.
In 2021zijn laboratorium bouwde een werkende Tesla-klepin overeenstemming met het ontwerp van de uitvinder, en mat de waterstroom door de klep in beide richtingen bij verschillende drukken. Ze ontdekten dat het water ongeveer twee keer langzamer stroomde in de niet-gewenste richting. In 2022Ristrof bestudeerd de buitengewoon complexe aerodynamica van wat een goed papieren vliegtuigje maakt, in het bijzonder wat nodig is voor soepel glijden.
Meisje dat een hoelahoep ronddraait in 1958
Credit:
George Garrigues/CC BY-SA 3.0
En vorig jaar, het laboratorium van Ristrof heeft het raadsel opgelost van natuurkundige Richard Feynman „omgekeerde sprinkler“ -probleemwaarbij wordt geconcludeerd dat de omgekeerde sprinkler ruim 50 keer langzamer roteert dan een gewone sprinkler, maar volgens vergelijkbare mechanismen werkt. Het geheim is verborgen binnen de sprinkler, waar jets zijn die ervoor zorgen dat hij als een binnenstebuiten raket werkt. De interne jets botsen niet frontaal; terwijl het water rond de bochten in de sprinklerarmen stroomt, wordt het door de middelpuntvliedende kracht naar buiten geslingerd, wat leidt tot een asymmetrische stroming.
Source link
