呼啦圈并非依靠臀部扭动，而是体型决定了是否能保握旋转景况。商酌发现，领有陡坡状名义的东谈主更容易玩好呼啦圈。
咱们皆知谈呼啦圈是通过腰部的旋转来保握均衡的，但真相并非如斯。商酌东谈主员发现，领有陡坡状名义的躯壳类型比其他类型更容易保握呼啦圈的旋转景况。
呼啦圈还是存在了数千年，但1950年代 Wham-O 公司推出的塑料版呼啦圈飞速成为流行趋势。当今，科学家们对这个玩物背后的物理道理进行了真切商酌，发现某些体型更擅长保握旋转的呼啦圈悬浮在空中，而这种发现发表在了好意思国国度科学院院刊上。
“咱们很诧异的是，像呼啦圈这么的培植、道理且成心健康的行动，即使是在基本的物理层面上皆莫得被领略，”纽约大学的合著者Leif Ristroph说。“当咱们在商酌经由中得回阐扬时，咱们相识到触及到的数学和物理额外隐讳，这些学问可能会有助于引发工程转变，运用振动收罗能量以及改善工业加工和制造中使用的机器东谈主定位器和清醒安设。”
Ristroph 的实验室泛泛贬责这类施行寰球中的道理盘曲。举例，在2018年，Ristroph 和他的共事们阐述肥皂薄膜的实验，制定了制作好意思满泡泡的配方。在 2021 年，Ristroph 的实验室商酌了中国和马达加斯加某些地区常见的所谓“石头丛林”的造成经由。
在 2021年，他的实验室阐述发明的策画竖立了一个可职责的特斯拉阀门，并测量了水在不同压力下的双向流量。他们发现水在非优先方进取的流速大致是前者的两倍。在2022 年，Ristroph 商酌了制作高超纸飞机的复杂气能源学道理——至极是兑现巩固滑翔所需的条款。
客岁，Ristroph 的实验室破解了物理学家理查德·费曼的“反喷水器”问题，得出的论断是，反喷水器旋转速率比以前喷水器慢约50 倍，但其职责道理相似。奥妙荫藏在喷水器里面，那儿有喷嘴使其像一个向内喷射的火箭相通运作。里面喷嘴不会正面碰撞；相悖，当水流过喷水器臂弯谈时，它会被离心力甩向外，导致流动鉴别称。
引入袖珍机器东谈主
此前对于呼啦圈物理学的商酌很少。在玩物于20世纪50年代成为当代流行趋势时进行了初度商酌，1987年进行了一次商酌，自 2008 年以来，跟着呼啦圈动作一种清醒或扮演艺术的口头再次兴起，还有一些荒芜的商酌论文发表。大大批商酌将其建模为一个触及解放搭钮的延迟质地或绕着一个清醒圆环调治的问题。这并莫得推敲诸如重力等三维身分，即呼啦圈如何省略在旋转景况下悬浮很万古辰。
Ristoph 等东谈主觉得几何口头可能会对呼啦圈的能源学产生谬误影响，并决定进一步拜访此事。 “咱们至极思了解什么类型的躯壳清醒和口头不错得胜地保握呼啦圈悬浮，以及触及哪些物理需乞降放胆，”Ristroph 说。
团队使用带有不同3D打印几何口头(举例圆锥形、圆柱形或沙漏形)的袖珍机器东谈主进行了一系列实验。内置电机使这些口头像东谈主的臀部相通旋转。然后，Ristroph 等东谈主把6英寸的迷你呼啦圈扔到这些口头上，并在高速视频中拍摄了其清醒遵守。
不同口头回更正器东谈主上呼啦圈的垂直清醒。
事实讲明，产生的旋转清醒并不像咱们思象的那样进击; 就像 Ristroph 等东谈主怀疑的那样，要津在于几何口头。举例，所有这个词使用圆柱形的所有这个词考试皆失败了，无法保握呼啦圈悬浮。运用圆周旋转的锥形在性能上有所改善，但呼啦圈的上降取决于其率先开释的高度。“如若从躯壳低点开释呼啦圈，它会下千里；如若开释到实足高的位置，它就会上涨，但它弥远不会保握水平，”作家写谈。
最符合万古辰吊挂呼啦圈的口头是沙漏形，即使使用不同的开释高度亦然如斯。 “东谈主们的身体各不相通，有些东谈主有臀部和腰部的陡坡和弧线特征，而另一些东谈主则莫得，”Ristroph 说。“咱们的遵守可能解释了为什么有些东谈主天生等于呼啦圈嗜好者，而另一些东谈主似乎不得不奋力好多。”
最终，作家细目了两种不同的均衡口头，不错兑现结识景况的呼啦圈清醒：一种同步经由使呼啦圈旋转频率与旋转清醒相通，将其中心指向外侧，以及呼啦圈的垂直定位。前者要求呼啦圈以与旋转清醒相通的标的投掷实足快，此后者则在很猛进度上取决于躯壳口头——沙漏形是最好遴荐。总的来说，商酌遵守标明，“如何通过物体调治战斗名义的几何口头和清醒学来戒指物体的清醒和定位”。
本文译自 Ars Technica九游会j9·游戏「中国」官方网站九游会J9，由 BALI 剪辑发布。