Olympische Winterspelen 2018: Eeuwenoude curling Vraag eindelijk beantwoord

Om de vier jaar betovert de Olympische Winterspelen de toeschouwers met de populaire, onverklaarbare Schotse sportcurling.

Het eerste verwarrende deel is waarom een sport waarin spelers bezems gebruiken om een ​​reeks stenen over het ijs te richten, wordt zelfs curling genoemd. Waarom geen ijsbezem, of ijssteen, of de bijzonder indrukwekkend klinkende bezemsteen? Het krijgt eigenlijk zijn naam omdat de stenen die over het ijs worden geschoven altijd een beetje naar links of naar rechts krullen.

Maar dat werpt gewoon de volgende lange, onbeantwoorde vraag op, zoals wetenschappers hebben geprobeerd uit te leggen waarom de stenen bijna honderd jaar zonder veel succes krullen … tot nu toe.

Ongeveer een jaar geleden werd onderzoeker Edward Lozowski van de universiteit van Alberta vroeg op een ochtend wakker en bedacht een formule die misschien het antwoord zou kunnen zijn op deze eeuwenoude vraag.

"Ik denk niet dat ik droomde over curling, maar ik had net dit idee", schreef Lozowski, die meerdere studies heeft geschreven over de fysica van curling, vertelt omgekeerde. "Ik moest enkele vergelijkingen opschrijven en enkele back-of-the-envelope berekeningen doen. Zie ik, ik kwam met een idee dat leidde tot de juiste totale draaiperiode van krullende stenen."

Jarenlang hadden wetenschappers genoegen genomen met de simpele verklaring dat wrijving tussen het ijs en de steen de oorzaak is van kromming naar de zijkant. Maar Lozowski ging samenwerken met een andere curling physics-expert, Dr. Mark Shegelski van de University of Northern British Columbia, om te proberen te bewijzen dat er meer op het ijs gebeurde.

In een paper gepubliceerd in Koude gebieden Wetenschap en technologie, stelde het duo voor dat de curling wordt veroorzaakt door kleine draaipunten, die optreden wanneer de steen even aan kleine ijskiezels kleeft.

Het ijs op een krulvel is niet perfect vlak. Voor het evenement gaat de "ijsmaker" op het ijs en sprenkelt druppels water op het speeloppervlak, waardoor een kiezelig oppervlak ontstaat. Dit is wat ervoor zorgt dat dat bulderende geluid hoorbaar is wanneer de steen op reis is.

Wanneer de steen in contact komt met deze steentjes, blijft hij een ogenblik hangen, verandert de richting van de steen enigszins en dan blijft hij schuiven, een cyclus die bekend staat als zwenkende schuif. Dit wordt duizenden keren herhaald terwijl de rots op het ijs glijdt en een merkbare krul veroorzaakt, waarvan Lozowski en Shegelski hebben geprobeerd de afstand te meten.

In tegenstelling tot veel van de andere kranten die over het onderwerp werden gepubliceerd, kon deze studie de krulafstand van een steen berekenen met behulp van een vergelijking met maximaal 10 variabelen, waarvan de meeste met het ijs te maken hebben.

De formule houdt rekening met de stralen van de rots en de lopende band - of de ruwe ring aan de onderkant van de steen - evenals de grootte en dichtheid van de kiezels op het ijs, de hardheid en elasticiteit van het ijs, de snelheid van de steen, en de tijd die het kost om naar beneden te gaan.

"Dit betekent niet dat onze vergelijking precies goed is; misschien hebben we gewoon geluk gehad, 'zegt Lozowski grinnikend. "Maar om zoveel variabelen te hebben, en wanneer je de geschatte aantallen voor hen invoert, om uit te komen met een afstand die zelfs in de buurt is van wat je waarneemt, is opmerkelijk, en het suggereert dat het niet zomaar een ongeluk is.”

Dus als je je favoriete curlers toejuicht, onthoud dan dat deze sport evenzeer een wonder is van fysica als een spel van strategie, finesse en kracht.