
Les chercheurs modélisent la physique de la technique de pompage utilisée pour faire de l’air sur un half-pipe de skateboard
(a) Simulations du mouvement de pompage optimal d’un skateur sur un half-pipe. (b) Hauteur et accélération pour différentes stratégies de pompage. Crédit : Recherche sur l’examen physique (2024). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.033132
Une équipe d’ingénieurs et de mathématiciens de l’ETH Zurich, en collaboration avec des collègues de l’Institut de mathématiques statistiques et de l’ATR Institute International, tous deux au Japon, a réussi à modéliser la physique impliquée lorsque les humains pompent sur des skateboards pour atteindre l’air tout en patinant sur un half-pipe.
Dans leur article publié dans la revue Recherche sur l’examen physiquele groupe décrit comment ils ont utilisé une personne se balançant sur une balançoire comme exemple analogique pour les aider à créer leur modèle, et à quel point il représentait bien les humains en action sur un half-pipe.
Un half-pipe de patinage est une structure généralement en bois ou en ciment qui est censée imiter un tuyau coupé en deux horizontalement. Le résultat est une forme de vallée avec des montagnes de taille égale de chaque côté. Les patineurs montent sur la structure d’un côté ou de l’autre et l’utilisent comme point de départ pour exécuter des mouvements de patinage.
Le mouvement le plus basique consiste simplement à rouler sur un côté du tube, à traverser le fond de la vallée puis à remonter de l’autre côté. À ce stade, le patineur a la possibilité de sauter de l’autre côté ou de faire demi-tour et de redescendre. Si le dernier choix est fait, à plusieurs reprises, le patineur doit prendre certaines mesures pour continuer à avancer.
Ces actions sont connues sous le nom de pompes, où le skateur manipule son corps de manière à propulser le skateboard plus rapidement. Il s’agit de s’accroupir dans la vallée puis de pousser vers le haut lorsque la courbe de la rampe est rencontrée, un mouvement similaire à celui utilisé par les enfants pour maintenir une balançoire en mouvement. Si le skateur est capable d’accélérer suffisamment, il peut s’envoler après avoir roulé sur le côté opposé du tube.
L’équipe a commencé par étudier des modèles physiques de balançoires et de pendules, car ils avaient déjà été élaborés. Elle a ensuite étudié des vidéos de skateurs en action et a utilisé ce qu’elle avait vu pour ajouter des facteurs propres à un skateur sur un half-pipe, comme la façon dont il ou elle modulait sa masse par rapport à la surface en dessous, y compris l’angle de la planche contre le tuyau lorsqu’il cherchait à prendre de la vitesse.
Une fois le modèle construit, ils l’ont utilisé pour trouver la technique de pompage optimale, même s’ils ont remarqué que cela ne fonctionnerait pas dans le monde réel, car cela propulserait le patineur hors du tube. L’équipe conclut en suggérant que leur modèle pourrait probablement servir d’outil pour aider les robots à apprendre à maintenir leur équilibre lorsqu’ils traversent un terrain vallonné.
Plus d’informations :
Florian Kogelbauer et al, Optimisation mécanique du pompage du skateboard, Recherche sur l’examen physique (2024). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.033132
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Citation:Les chercheurs modélisent la physique de la technique de pompage utilisée pour obtenir de l’air sur un half-pipe de skateboard (2024, 28 août) récupéré le 28 août 2024 à partir de
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