ทีมดัดผมโอลิมปิกทีมแรกของออสเตรเลียทำแต้มเป็นชัยชนะครั้งประวัติศาสตร์ แต่พลาดแท่นเหรียญรางวัลในกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวปี 2022 ที่กรุงปักกิ่ง มันเป็นผลงานที่น่าทึ่งสำหรับทีมที่ขาดอุปกรณ์ม้วนผมโดยเฉพาะที่บ้าน และที่สำคัญ เพราะมันเป็นคุณสมบัติพิเศษของ curling ice ที่ทำให้หิน curling stone หนักๆ สามารถเหินและโค้งในลักษณะที่ดูเหมือนฝืนหลักฟิสิกส์ได้ ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าอะไรทำให้ “ลอน” ในการม้วนผม
ต้นกำเนิดของ Curling ย้อนกลับไปในสกอตแลนด์ในศตวรรษที่ 16
ทำให้เป็นหนึ่งในกีฬาประเภททีมที่เก่าแก่ที่สุดในโลก เช่นเดียวกับกอล์ฟ – ประดิษฐ์ขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันในส่วนเดียวกันของโลก – การดัดผมดูเหมือนทั้งไร้จุดหมายอย่างน่าขบขันและดูง่ายจนหลอกลวงในสายตาที่ไม่ได้รับการฝึกฝน
มันถูกเรียกว่า “หมากรุกบนน้ำแข็ง” แม้ว่าชาวออสเตรเลียหลายคนจะมีลักษณะคล้ายชามหญ้าแช่แข็ง นักกีฬาผลัดกันเลื่อนหินแกรนิตทรงกลมน้ำหนัก 20 กิโลกรัมไปตามน้ำแข็งไปยังจุดศูนย์กลางของเป้าหมายในแนวราบที่อยู่ห่างออกไป 28 เมตร ทีมจะได้รับคะแนนจากการทำให้หินเข้าใกล้ศูนย์กลางของเป้าหมายมากที่สุด หรือเรียกว่า “บ้าน”
วิทยาศาสตร์ลื่นเบื้องหลังการดัดผมเริ่มต้นด้วยน้ำแข็งเอง น้ำแข็งม้วนจะต้องแบนราบเรียบกว่าลานสเก็ตฮ็อกกี้น้ำแข็งทั่วไป และต้องฉีดละอองน้ำก่อนการแข่งขันแต่ละนัดเพื่อให้พื้นผิวเป็นกรวด สิ่งนี้จะลดพื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำแข็งและหินม้วนผมที่มีน้ำหนักมากให้เหลือน้อยที่สุด
หินม้วนยังมีพื้นผิวด้านล่างเว้าเหมือนก้นขวดเบียร์ ซึ่งช่วยลดพื้นที่สัมผัสระหว่างหินกับน้ำแข็ง ผลที่ได้คือเพิ่มแรงกดที่ฐานของหิน ทำให้น้ำแข็งบางส่วนละลาย และลดแรงเสียดทานในลักษณะเดียวกับการทำงานของสเก็ตน้ำแข็ง
เอกลักษณ์เฉพาะของกีฬาโอลิมปิก ผู้เล่นม้วนผมสามารถเปลี่ยนเส้นทางของหินได้หลังจาก “โยน” แล้ว สิ่งนี้ทำได้โดยการกวาดน้ำแข็งด้านหน้าหินอย่างแรงด้วยไม้กวาดพิเศษที่ทำให้น้ำแข็งอุ่นและลดแรงเสียดทาน ช่วยให้หินเคลื่อนที่ได้ไกลขึ้นและตรงขึ้นตามเส้นทางของมัน
การตัดสินใจว่าเมื่อใด ที่ไหน และหนักแค่ไหนในการกวาดมีอิทธิพล
อย่างมากต่อเส้นทางการเคลื่อนที่ของหิน มันจึงเป็นไปตามธรรมชาติพร้อมกับเสียงโห่ร้องอย่างกระตือรือร้น
ด้วยการเพิ่มการหมุนเล็กน้อย ผู้เล่นที่มีทักษะสามารถทำให้หินของพวกเขา “โค้งงอ” ไปตามทางโค้งเพื่อบล็อกหินของฝ่ายตรงข้ามหรือทำให้หินกระเด็นออกไป แม้แต่การหมุนเพียงเล็กน้อยก็สามารถเบี่ยงเบนเส้นทางของหินม้วนได้มากถึงหนึ่งเมตรครึ่ง หินดัดโค้งทำสิ่งนี้ได้อย่างไรเป็นปริศนา
เริ่มต้นด้วยการทดสอบบนโต๊ะ (ตามตัวอักษร) เลื่อนกระจกที่คว่ำไปตามโต๊ะ เพิ่มการหมุนเล็กน้อยเมื่อแก้วหลุดจากมือคุณ ด้วยการฝึกฝนเล็กน้อย (และอาจเปลี่ยนแก้วสักสองสามอัน) คุณจะสามารถทำให้แก้วลากไปตามเส้นทางโค้งทั่วโต๊ะ โดยหันเหไปทางซ้ายเมื่อคุณหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือไปทางขวาเมื่อคุณหมุนทวนเข็มนาฬิกา
เหตุผลนี้อธิบายได้จากสาขาวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าไตรโบโลยีซึ่งศึกษาผลกระทบของแรงเสียดทานต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่และเลื่อน
ขณะที่แก้วหมุน มันจะถูกับพื้นโต๊ะ ทำให้เกิดแรงเสียดทานที่พยายามทำให้การหมุนของแก้วช้าลง แรงเสียดทานจะถูกส่งตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่: สำหรับกระจกที่หมุนตามเข็มนาฬิกา แรงเสียดทานจะพุ่งไปทางซ้ายที่ด้านหน้าของกระจกและไปทางขวาที่ด้านหลังของกระจก
เมื่อแก้วหมุนเลื่อนข้ามโต๊ะ แก้วจะเอนไปข้างหน้าเล็กน้อยตามทิศทางการเคลื่อนที่ โดยกดขอบด้านหน้าของแก้วลงบนโต๊ะให้แรงกว่าขอบท้ายเล็กน้อย แรงกดที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดแรงเสียดทานที่ด้านหน้าเมื่อเทียบกับด้านหลัง แรงเสียดทานที่ไม่สมดุลส่งผลให้กระจกเบี่ยงไปในทิศทางที่มีการเสียดสีมากขึ้น – ไปทางซ้าย ในกรณีของกระจกที่หมุนตามเข็มนาฬิกา
บิดในเรื่อง
แต่หินที่ม้วนงอมีพฤติกรรมตรงกันข้าม: การหมุนตามเข็มนาฬิกาจะทำให้หินเบี่ยงเบนไปทางขวา ไม่ใช่ไปทางซ้าย เป็นเวลานานแล้วที่นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่า นี่เป็นเพราะผลกระทบที่เรียกว่าแรงเสียดทานแบบอสมมาตร
ทฤษฎีเป็นดังนี้: เหมือนแก้วถูกผลักข้ามโต๊ะ หินม้วนงอไปข้างหน้าเล็กน้อย แรงดันที่เพิ่มขึ้นที่ด้านหน้าของหินละลายน้ำแข็งบางส่วนที่ขอบด้านบน ทำให้เกิดฟิล์มน้ำบางๆ ที่ช่วยลดแรงเสียดทานที่ด้านหน้าของหินเมื่อเทียบกับด้านหลัง
หินดัดจะยังคงเบี่ยงไปในทิศทางที่มีแรงเสียดทานแรงกว่า แต่ในกรณีนี้ขอบท้ายที่ชนะส่งผลให้หินหมุนตามเข็มนาฬิกาไปทางขวาแทนที่จะไปทางซ้าย
เกาที่
เช่นเดียวกับหลายๆ ทฤษฎี คำอธิบายนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจนกระทั่งมีคนมาทดสอบมันจริงๆ ในปี 2012 ทีมงานของมหาวิทยาลัย Uppsala ในสวีเดนได้ทำการคำนวณโดยละเอียดเกี่ยวกับแรงเสียดทานที่กระทำต่อหินเลื่อน
ปัญหาที่พวกเขาพบคือหินม้วนนั้นหมุนค่อนข้างช้า หมุนไปสองสามรอบก่อนจะหยุด การหมุนนี้น้อยเกินไปที่จะทำให้เกิดการโก่งตัวไปด้านข้างตั้งแต่หนึ่งเมตรขึ้นไป ที่แปลกไปกว่านั้น การหมุนที่มากขึ้นไม่ได้ทำให้หินม้วนงอมากขึ้น อันที่จริง หมุนหินแรงเกินไปและหินจะไม่ม้วนงอเลย แรงเสียดทานแบบอสมมาตรไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมดังกล่าวได้
นักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่องดูน้ำแข็งใต้หินม้วน พวกเขาค้นพบว่าขอบด้านหน้าของหินทิ้งรอยขีดข่วนเล็กๆ ไว้บนน้ำแข็งตามทิศทางการหมุน รอยขีดข่วนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำทางสำหรับขอบด้านหลังของหิน ทำให้หินเบี่ยงเบนไปตามทิศทางการหมุน
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
