211service.com
Matematyk rozwiązuje problem „wigotanie się” łodzi wiosłowej
Na Uniwersytecie Cambridge poważnie traktują swoje wioślarstwo. W rzeczywistości tak poważnie, że uniwersytet zorganizował prasę Johna Barrowa z Centrum Nauk Matematycznych, aby zbadał poważny problem oscylacji niezerowego momentu poprzecznego w łodziach wyścigowych, znany również jako wiggle.
Umieszczenie wioślarzy, takielunku łodzi, ma oczywiście wpływ na ruch łodzi. Pytanie brzmi, jak najlepiej zorganizować parzystą liczbę członków załogi w bezsterowej łodzi wyścigowej w sposób minimalizujący lub eliminujący ruchy.
Tradycyjny sposób olinowania łodzi polega na tym, że wioślarze naprzemiennie ciągną wiosła z każdej strony łodzi. Tradycyjny zestaw wydaje się symetryczny i prosty w sposób, który może skłaniać do myślenia, że jest pod każdym względem optymalny. Jednak tak nie jest, mówi Barrow, który pokazuje, że równowaga sił w tej platformie, gdy wiosła są wciągane przez wodę, zawsze powoduje chybotanie.
Ale istnieje układ, w którym siły poprzeczne znoszą się. Ten zestaw składa się z jednego wioślarza ciągnącego lewą burtę łodzi, a następnie dwóch z prawej burty, z ostatnim wioślarzem na lewym boku. W świecie wioślarzy ten układ jest znany jako włoski zestaw, ponieważ został odkryty przez zespół Moto Guzzi Club na jeziorze Como w 1956 roku. Załoga Moto Guzzi zdobyła złoto reprezentując Włochy na Igrzyskach Olimpijskich w Melbourne w tym samym roku.
Następnie Barrow rozważa ośmioosobową załogę i identyfikuje cztery możliwe platformy, które mają zerowy moment poprzeczny. Są one pokazane powyżej. Co ciekawe, tylko dwa z tych zestawów są znane światu wyścigów. Platforma b nazywana jest kubełkiem lub ratzeburgskim, po raz pierwszy używana przez załogi trenujące w słynnym niemieckim klubie wioślarskim o tej samej nazwie pod koniec lat pięćdziesiątych.
Rig c to po prostu włoski zestaw powtórzony dwukrotnie. Był używany przez włoskie ósemki w latach pięćdziesiątych po ich sukcesie z czwórkami. Jest również znany jako potrójny tandem.
Pozostałe dwa, platformy a i d, są zupełnie nowe i wydaje się, że nigdy nie zostały omówione. Jednak rig d to połączenie włoskiej czwórki z zerowym momentem i jej lustrzanym odbiciem.
Barrow uogólnia ideę na dowolną liczbę członków załogi, udowadniając po drodze, że tylko liczby załogi podzielne przez cztery mogą być wolne od ruchów. (Zakładając, że są równomiernie rozmieszczone.)
Dalej pokazuje, że niezrównoważone łodzie, w których jest nierówna liczba wioseł po każdej stronie, mogą również być wolne, jeśli można zmienić odstępy między wioślarzami. Jako przykład pokazuje, jak trójka może mieć zerowy moment poprzeczny.
Barrow kończy stwierdzeniem, że jego praca nie ma na celu zrewolucjonizowania taktyki wiosłowania. To wydaje się zbyt skromne. Najwyraźniej papier Barrowa należy uznać za mistrzowskie pociągnięcie.
Jak można się obstawiać, że zobaczymy przynajmniej jedną z nowych platform na Igrzyskach Olimpijskich 2012 w Londynie?
Nr ref.: arxiv.org/abs/0911.3551 : Wioślarstwo i problem tej samej sumy mają swoje chwile