Roboți care dansează cu cercul: Soluția pentru un fenomen fizic neînțeles

de: Ozana Mazilu
06 01. 2025

Cine ar fi crezut că un joc simplu din curtea școlii, precum dansul cu cercul (hula hooping), ar putea deveni subiectul unei cercetări avansate în fizică? O echipă de cercetători de la New York University (NYU) a folosit roboți pentru a descifra misterele din spatele mișcărilor care mențin cercul în rotație. Rezultatele, publicate în prestigiosul jurnal PNAS, nu doar că explică acest fenomen, dar promit să deschidă noi direcții în domenii precum ingineria și robotică.

De ce dansul cu cercul este atât de intrigant pentru fizicieni?

Profesorul asociat Leif Ristroph, coordonatorul studiului, recunoaște că subiectul este neobișnuit pentru o cercetare academică, dar tocmai asta face descoperirile și mai interesante.

„Am fost surprinși să descoperim că o activitate atât de populară, distractivă și sănătoasă precum dansul cu cercul nu era înțeleasă nici măcar la un nivel de bază în fizică”, a explicat el.

Tipuri de corpuri și dansul cu cercul Sursa foto: NYU’s Applied Mathematics Lab

Studiul a urmărit să răspundă la întrebări esențiale despre ce fel de mișcări și forme corporale permit menținerea cercului în mișcare. Pentru a testa teoriile, echipa a creat o serie de roboți hula hooperi, folosind imprimarea 3D pentru a produce modele de diferite forme și dimensiuni. Acești roboți au fost puși să concureze în menținerea cercului în rotație, iar rezultatele au fost fascinante.

În experimentele inițiale, cilindrii simpli nu au reușit să mențină cercul în mișcare. Conurile, fie că erau mai grele în partea de sus sau de jos, s-au descurcat ceva mai bine, dar adevăratul progres a venit atunci când cercetătorii au introdus forme mai complexe. Roboții cu talie „curbată”, asemănătoare unei clepsidre sau unui hiperboloid, au demonstrat cel mai bun echilibru și stabilitate în rotație.

Ce relevanță are această cercetare pentru lumea reală?

Deși poate părea o simplă curiozitate, cercetarea are implicații mai profunde decât simpla înțelegere a unui joc. Mișcările implicate în dansul cu cercul pot fi aplicate pentru dezvoltarea unor sisteme robotice mai eficiente, capabile să folosească vibrațiile pentru a genera energie sau să îmbunătățească precizia în procesele industriale.

În plus, descoperirile explică și de ce unii oameni par să fie mai pricepuți decât alții în a menține cercul în mișcare. Conform profesorului Ristroph, forma corpului joacă un rol esențial. Persoanele cu o talie bine definită sau cu șolduri curbate au un avantaj natural, deoarece aceste trăsături contribuie la stabilitatea mișcării. Totuși, vestea bună este că, indiferent de forma corpului, oricine poate învăța să danseze cu cercul, chiar dacă unii vor avea nevoie de mai multă practică.

Concluzii: roboții, fizica și viitorul ingineriei

Cercetările realizate de echipa de la NYU demonstrează cum o activitate aparent simplă poate deveni o sursă valoroasă de informații pentru știință și tehnologie. Prin analizarea mișcărilor care susțin dansul cu cercul, cercetătorii nu doar că au explicat un fenomen fizic neînțeles, dar au și identificat aplicații practice care ar putea revoluționa robotică și ingineria industrială.

Așadar, data viitoare când vezi pe cineva dansând cu cercul, amintește-ți că în spatele acestei activități aparent copilărești se află o știință complexă și fascinantă. Cine știe? Poate roboții din viitorul apropiat vor folosi principiile descoperite aici pentru a ne ajuta în viața de zi cu zi.