Физики объяснили, как правильно метать предметы в цель — Naked Science
6 минут
Редакция

Физики объяснили, как правильно метать предметы в цель

Самое сложное — быть быстрым и метким одновременно. Если у вас это получается, значит, вы настоящий Homo sapiens

8919504gui
©Wikipedia

Все мы время от времени что-то куда-то кидаем, будь то баскетбольный мяч, который должен попасть в кольцо, или смятая бумага, которая должна оказаться в мусорном ведре. Умение метко попадать брошенным предметом в цель – одна из черт, выделяющих человека на фоне других животных. Из братьев наших меньших кидаться умеют только обезьяны, но у них это получается намного хуже. А как это получается у нас? Как правильно держать кидаемый предмет? До какой скорости его надо разогнать? В какой момент отпустить? Статью об этом физики Йельского университета опубликовали 26 апреля в журнале Royal Society Open Science. Исследователи также объясняют, почему определенные стратегии метания лучше всего работают с определенными задачами.

 

Один из распространенных взглядов состоит в том, что чем большую скорость придает бросающий предмету, тем сложнее правильно выбрать момент выпускания, когда снаряд полетит точно в цель. Но ведущий автор Мадхусудхан Венкадесан (Madhusudhan Venkadesan), основываясь на результатах своего исследования, утверждает, что, даже если человек одинаково хорошо контролирует момент броска на всех скоростях, все более быстрые броски будут все менее точными.

 

При броске с большой скоростью снаряд перемещается по более прямой траектории и ошибки в выборе угла, под которым начинается полет, имеют большее значение для его результата. Небольшие ошибки в выборе скорости броска оказывают много меньшее влияние на попадание в цель. Для медленных бросков справедливо противоположное: снаряд движется по сильно изогнутой траектории, и небольшие ошибки в определении угла выброса почти не влияют на попадание в цель. Этот баланс величин в целом способствует более медленным броскам, утверждает Венкадесан. Так бросать проще.

 

«Мы находим, что самая медленная дуга часто является наиболее точной», – говорит он. – Как только вы запустите мяч, вы больше ничего не сможете сделать. Мяч просто полетит по избранной траектории».

 

Конечно, бросок с минимальной скоростью не подходит для большинства спортсменов, не говоря уже о наших далеких предках, достигших эволюционного успеха благодаря метанию камней и копий.

 

«Вы хотите быть не просто быстрыми или точными, вы хотите быть быстрыми и точными, и наше исследование говорит, что это особенно сложно. Чем быстрее вы кидаете предмет, тем менее вы точны. Как быть быстрым и метким? Это проблема, которую мы исследуем», – говорит Венкадесан.

 

Что касается вопроса о том, как лучше держать бросаемый снаряд, сверху или снизу, то авторы утверждают, что правильный выбор зависит от многих факторов, таких как форма, высота и расстояние до цели. Например, опытные игроки в дартс бросают сверху. Оптимально освобождать дротик при его возвышении от 17 до 37 градусов, прежде чем рука станет вертикально, со скоростью около 5,5 м/с. С другой стороны, если ваша корзина для мусора находится ниже уровня плеча, то аккуратный бросок предмета, находящегося на ладони, – ваша лучшая стратегия.

 

Даже без расчетов большинство людей выбирают способы, близкие к математически оптимальным, отмечает Венкадесан и при этом добавляет, что это, скорее всего, результат обучения методом проб и ошибок в течение нашей жизни.

 

Единственным исключением является штрафной бросок в баскетболе. Когда-то Рик Барри установил рекорд NBA с помощью своей техники, и расчеты показывают, что у нее есть значительное преимущество перед броском сверху. Увы, этот бросок почти исчез из профессионального спорта.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:38
5 минут
Мария Азарова

Разработчики российского препарата решили пересчитать данные о его эффективности с учетом вакцинации 3,8 миллиона россиян с 5 декабря 2020-го по 31 марта 2021 года.

Вчера, 17:11
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

Вчера, 20:20
7 минут
Василий Парфенов

Американское Бюро мелиорации опубликовало двухлетний прогноз гидрологической ситуации в бассейне реки Колорадо. Судя по имеющимся данным, в этом году она получит невероятно малое количество воды от стока с гор и осадков. Соответствующие органы власти и инфраструктурные организации готовятся к тому, чтобы впервые в истории Соединенных Штатов объявить декларацию о дефиците воды на федеральном уровне.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Позавчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: