用 Mathematica 中的阿基米德螺线和复杂代数分析太空中杂耍的模式用 Mathematica 中的阿基米德螺线和复杂代数分析太空中杂耍的模式 太空杂耍是什么样的呢? 当我问这个问题时,我并不是想把地球杂耍放到太空。我想知道对于一个太空艺术家来说杂耍是什么样的。我努力学习并练习了这个技巧。几周前,我还在国际杂耍协会2021年冠军赛上以太空杂耍表演获得了第一名! 人体转动惯量 在我第一次抛物线飞行之前,我写了一个 Mathematica 代码来计算人体在不同位置的主要转动惯量。概述其中一些研究的文章称为“失重中人体的编舞技术”。下图是使用该笔记本生成的。 知道主轴很有用,因为最大和最小轴向我们展示了我们可以稳定旋转的轴。如果系统没有简并性,这些是身体可以稳定旋转的唯一轴。通过构造转动惯量张量(绕物体质心)来找到轴,然后找到特征值和特征向量。 在上面的图中,蓝色和红色箭头分别表示的最大和最小轴。如果身体的总角动量与这些轴之一对齐,则身体将稳定旋转并且不会摆动。我发现有趣的是,身体可以围绕腹部旋转,有点像通过围绕蓝色轴旋转的侧手翻。 在失重状态下扔球 下一个需要了解的细节是,当一个球在失重状态下投掷时,它沿直线而不是抛物线运动。 |