Hula-hoop adalah salah satu mainan paling terkenal dalam sejarah, tetapi sains di baliknya mendapat sedikit perhatian. Beberapa dari kita adalah master twirlers, sementara yang lain tidak dapat mengelola lebih dari satu putaran. Jadi bagaimana hula-hoops tidak jatuh karena mereka berputar, dan mengapa sebagian dari kita lebih baik daripada yang lain?
Hula-hoop modern adalah cincin plastik yang Anda putar di sekitar tubuh Anda dengan menggerakkan pinggul Anda. Gerakan putar ini mirip dengan yang terlihat dalam tarian Hawaii yang dikenal sebagai hula (karenanya namanya).
Ada bukti manusia melakukan memutar-mutar hula-hoop “sejauh 500 SM,” kata Olivia Pomerenkkandidat doktor dalam matematika di New York University. Itu muncul berulang kali “dalam berbagai budaya sebagai bentuk rekreasi, upacara keagamaan, atau olahraga.”
Mempertimbangkan sejarah panjang kegiatan, Anda mungkin berpikir “telah dipelajari sampai mati pada saat ini, tetapi sebenarnya tidak,” kata Pomerenk kepada Live Science. Sampai baru-baru ini, penelitian ke hula-hoop twirling umumnya terbatas pada model dua dimensi dari lingkaran memutar, “daripada sistem 3D penuh,” katanya. Dengan demikian, pekerjaan sebelumnya ini tidak dapat menjawab bagaimana hula-hoop dapat agar tidak jatuh.
Dalam studi 2024 yang diterbitkan dalam jurnal PNAPomerenk dan rekannya memutuskan untuk menyelidiki pertanyaan pemintalan kepala ini.
“Lab kami cenderung condong ke arah sistem unik dan tampaknya sederhana ini,” kata Pomerenk. “Banyak masalah yang kita pelajari, ketika dijelaskan, memperoleh reaksinya, 'tunggu, bagaimana belum ada yang sudah menyelesaikannya?' Masalah hula-hoop ini tidak berbeda. “
Terkait: Bisakah kita berhenti waktu?
Untuk menjelaskan pertanyaan itu, Pomerenk dan rekan-rekannya menciptakan robot miniatur hula-hoopers. Mereka item plastik cetak 3D yang tingginya sekitar 6,7 inci (17 sentimeter) dan datang dalam berbagai bentuk, seperti silinder, kerucut dan jam pasir. Kemudian, mereka membuat bentuk girat dengan motor untuk berputar di sekitar lingkaran sekitar 6 inci (15 cm) lebar dan menggunakan perangkat lunak komputer untuk menganalisis rekaman video berkecepatan tinggi dari gerakan yang dihasilkan.
Para peneliti menemukan bahwa memutar -mutar lingkaran yang stabil di sekitar robot -robot ini dimungkinkan dengan serangkaian gerakan atau tubuh rusa. Agar twirling stabil terjadi, Anda harus memulai dengan melempar lingkaran dengan kecepatan yang cukup dalam arah yang sama dengan gyration tubuh Anda. Setelah titik itu, gaya sentrifugal Dan gesekan dari bergulir dapat membuat lingkaran itu berputar -putar.
Namun, menjaga lingkaran tetap melawan gaya berat Untuk jumlah waktu yang signifikan lebih sulit. Idealnya, “tubuh harus memiliki 'pinggul' untuk memberikan sudut yang tepat untuk mendorong lingkaran, tetapi juga 'pinggang' dengan kurva untuk menahannya,” kata penulis senior studi Leif Ristrophahli matematika terapan dan ahli fisika eksperimental di New York University.
Temuan ini menunjukkan bahwa orang dengan bentuk jam pasir mungkin merupakan hooper alami. Namun, “kami berharap tidak ada yang menganggap hasil kami berarti bahwa mereka tidak dapat hula-hoop karena bentuk tubuh mereka,” kata Ristroph kepada Live Science. “Kami pikir semua orang bisa, dan mungkin bentuk yang berbeda mungkin membutuhkan sedikit upaya ekstra atau strategi yang berbeda dari apa yang kami selidiki dalam eksperimen kami.”
Temuan tidak hanya membantu menjelaskan aktivitas yang akrab tetapi kurang dipahami tetapi juga dapat menunjuk pada berbagai aplikasi yang melibatkan “mengubah satu jenis gerak ke yang lain, atau menangguhkan dan memposisikan benda tanpa perlu menggenggam atau memahami mereka,” kata Ristroph.
Misalnya, hanya dengan sedikit kedutan tubuh mereka, twirler hula-hoop yang baik dapat mengirim lingkaran terbang di sekitar orbit besar, kata Ristroph. Ini dapat menginspirasi cara -cara baru “memanen atau memulihkan energi dari getaran,” jelasnya.
Aplikasi lain yang mungkin mungkin melibatkan pengendalian objek tanpa benar -benar memegangnya, kata Pomerenk. Sebagai contoh, penelitian ini menyajikan cara yang relatif sederhana untuk mengontrol posisi vertikal dari lingkaran memutar -mutar di sepanjang tubuh tanpa menggenggamnya.
“Jika Anda dapat mengangkat sesuatu atau memindahkan sesuatu dengan cara yang terkontrol tanpa pernah benar -benar memegangnya dalam arti tradisional, ini bisa berguna dalam pencekatan robot – misalnya, memegang satu atau beberapa item, atau bahkan mungkin secara efisien mengangkut barang secara vertikal secara vertikal Dalam pengaturan pabrik atau konstruksi, “kata Pomerenk.
