Un nuovo modello matematico mostra come i pattinatori si muovono sul ghiaccio: potrebbe aiutare ad affinare le tecniche del pattinaggio artistico e prevenire lesioni.

Prendi una studentessa di dottorato appassionata di pattinaggio artistico ed ecco che sorge spontanea la domanda: siamo in grado di descrivere il movimento di un pattinatore?

Megan Hall, dottoranda di matematica dell’Università di Alberta in Canada si chiede:

Se voglio fare questo movimento o questo schema, cosa devo fare con il mio corpo? Qual è il modo ottimale per farlo?

E se non sono sicuro di come fare un certo movimento o schema vorrebbe un sistema che crei un modello del movimento giusto per farlo correttamente.

È nata così la ricerca che ha svolto insieme al suo collega Vaughn Gzenda sotto la supervisione di Vakhtang Putkaradze.

Il loro nuovo modello è il primo a usare la meccanica non olonomica, o la meccanica con vincoli, per mostrare come un corpo si muove sul ghiaccio in tre dimensioni.

Abbiamo scoperto che possiamo risolvere questo problema a mano, il che è incredibile perché le equazioni nella meccanica non olonomica sono molto complesse

ha affermato il professor Putkaradze.

Uno studio di prossima pubblicazione includerà una libreria di tutti i vari movimenti e traiettorie che un pattinatore può fare.

Il fatto che le equazioni del moto siano integrabili o completamente risolvibili è molto sorprendente.

Ha affermato Gzenda che continua

I sistemi meccanici con vincoli che sono anche integrabili sono estremamente rari. Esiste un elenco relativamente breve di esempi noti: una sfera simmetrica, una slitta che si muove lungo una superficie. Il nostro è di sicuro il più recente scoperto in questa breve lista.

Il pattinaggio  ha ispirato questo progetto di ricerca e ora è il progetto a ispirare Megan quando pattina.

Ho avuto un approccio molto diverso al pattinaggio durante la mia carriera rispetto alle altre pattinatrici probabilmente perché sono una matematica e la mia testa ha un approccio razionale a tutto.

Ora che esiste una simulazione che mostra come spostare in maniera teoricamente corretta il corpo Megan si ritiene molto soddisfatta.

La ricerca ha inoltre potenziali applicazioni pratiche sia per i pattinatori sia per gli allenatori: potrebbe essere un ottimo modo per capire come le persone si allenano e potrebbe contribuire a migliorare le tipologie di allenamento per pattinaggio artistico.

Inoltre potrebbe anche aiutare i pattinatori a evitare lesioni comuni come fratture nella parte inferiore della gamba oltre ovviamente a suggerire nuovi design per i pattini e per le lame proprio per minimizzare il rischio di infortuni.