研究人员对滑板半管上用于获得空气的泵送技术进行了物理建模

Josiah01 · 发表于 2024-8-31 20:53:42

苏黎世联邦理工学院的一组工程师和数学家与日本统计数学研究所和 ATR 国际研究所的同事合作，成功模拟了人类在滑半管时踩滑板以获取空气所涉及的物理现象。
研究小组在《物理评论研究》杂志上发表的论文中描述了他们如何使用荡秋千的人作为模拟例子来帮助他们创建模型，以及它如何很好地代表人类在半管道上的动作。
滑冰半管是一种通常由木头或水泥制成的结构，其目的是模仿水平切成两半的管子。其结果是山谷形状，两边有大小相同的山峰。滑冰者从一侧或另一侧登上该结构，并以此作为起点来执行滑冰动作。
最基本的动作就是顺着管道的一侧滚下去，穿过山谷底部，然后从另一侧向上。此时，溜冰者可以选择跳到另一侧，或者转身再滚下去。如果一次又一次地做出后者的选择，溜冰者必须采取一些行动才能继续前进。
这种动作被称为泵动，即滑板者以某种方式操纵身体，以推动滑板更快地前进。它涉及蹲在山谷中，然后在遇到斜坡的曲线时向上推，这一动作类似于孩子们用来保持秋千移动的动作。如果滑板者能够加速到足够的速度，他或她可以在滚过管道的另一侧后腾空而起。
该团队注意到，秋千和钟摆的物理模型已经制作完成，因此他们从这些模型入手。然后，他们研究了滑板运动员的动作视频，并根据所见添加了滑板运动员在半管上独有的因素，例如他或她如何调整相对于下方表面的质量，包括滑板在试图加速时相对于管子的角度。
建立模型后，他们便用它来寻找最佳的泵送技术，但他们指出，这种技术在现实世界中行不通，因为它会将滑冰者从管道上弹起。该团队最后建议，他们的模型可能可以作为一种工具，帮助机器人在穿越丘陵地形时学会保持平衡。

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