Физика в латиноамериканских танцах

Мне исполнилось 10 лет, когда я увлёкся танцами. Мне очень нравилось заниматься в ТСК «Эксклюзив». Когда стали выступать на соревнованиях, не всё получалось, но иногда мы выигрывали медали и кубки. Меня интересовало, как добиться лучших результатов и избежать серьёзных травм? И возможно ли это вообще? Как можно рассчитать мощность прыжка, почему не всегда получаются вращения и повороты? Все эти вопросы мучили меня, пока я не стал изучать физику. Чтобы объяснить все, конечно нужно использовать законы физики. Мне стало интересно, зависит ли успех и жизнь артиста от применения законов физики.

Латинская Америка предоставила миру огромное количество танцев, возникших на фольклорной основе. В Латиноамериканскую программу вошли: Самба, Румба, Ча-Ча-Ча, Пасодобль и Джайв. Самба – это страстный, живой и жгучий бразильский танец, открыт миру в начале 20-х годов прошлого столетия. Происхождение Ча-Ча-Ча связывают с Мамбо и американским Свингом. Этот кубинский танец стал популярным в 1950-х. История танца Румба восходит к испанской и кубинской танцевальным культурам. В 1913 году впервые в Америке румбу представили Лью Квинн и Джоан Сойер. Пасодобль – танец испанского происхождения. Символизирует корриду. В 1930-х годах  в Париже представлен Пьером и Дорис Лавелл. Джайв – это‏ зажигательный танец под ритмичную и‏ энергичную музыку. Зародился в Америке в 1930-х годах. [2]

Законы физики присутствуют в танце даже не замечаемые танцорами. Я проанализировал некоторые движения из разных танцев, и определил, какие именно физические законы  влияют  на  них.  Сейчас я могу привести несколько законов и терминов...

Центр масс. Точку пересечения действия сил, вызывающих поступательное движение тела, называют центром масс этого тела.

Центр тяжести – это точка, относительно которой момент силы тяжести равен нулю.

Скорость – это векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта:

Ускорение – это физическая величина, определяющая быстроту изменения скорости тела:

Вращение тел – это движение объекта вокруг своей оси. Угловая скорость – одна из величин, характеризующих вращательное движение:

ω = Δφ/Δt.

Если тело за любые равные промежутки времени поворачивается на одинаковые углы, то такое движение называют равномерным вращательным движением.

Чаще имеем дело с вращательным движением, при котором угловая скорость с течением времени изменяется, характеризует это изменение – угловое ускорение:

ε = Δω/Δt.

Из уравнения вращательного движения тела вытекает закон сохранения момента импульса.

                                                                                          [4]

Выдающийся советский физик-теоретик Я.И. Френкель объясняет эволюцию танца на основе законов квантовой механики [5], с точки зрения которых так же можно рассматривать латиноамериканские танцы.

Знание основных законов физики необходимы танцору:

1. Равновесие. Чтобы твердо стоять на двух ногах (и даже на одной), надо всего лишь соблюдать простой закон: вертикальная проекция центра тяжести должна находиться внутри площади опоры. [1]

2. Вращения и повороты. Спин-поворот – это принцип самостоятельного кручения за счет корпуса и вкручивания в пол. Один из наиболее простых и популярных элементов в танцах, успешность его выполнения зависит от расположения тела. [3]

Пивот – вращение партнеров в паре друг вокруг друга. Пивот - стандартный элемент самбы.

Пируэт – полный оборот на одной ноге (элемент джайва и пасодобля). Начиная пируэт, танцор ставит опорную стопу на носок, отталкивается рабочей ногой от пола, сообщая себе вращательный импульс. Исполнитель прижимает руки и опускает ногу. Момент инерции сокращается в 7 раз, на столько же увеличивается угловая скорость — благодаря чему он делает несколько быстрых оборотов на носке; потом поднимает ногу и руки, скорость уменьшается, и танцор останавливается. [7]

3. Прыжки - это наиболее трудоемкая часть латиноамериканских танцев. Чтобы взмыть вверх, танцору надо хорошо разбежаться и постараться максимально перевести горизонтальную составляющую набранной при разбеге скорости в вертикальную.

Вычислим мощность прыжка танцора по формуле: N=A/t. Найдём работу: . Работа равна 700 Дж. Соответственно, мощность будет равна 3,5 кВт, или почти пяти лошадиным силам.

4. Поддержка - один из красивейших элементов танцевальных номеров. Танцор легко соблюдает устойчивость, если общий центр тяжести исполнителей находился точно над его ступнями. [6]

В результате проделанной работы я выяснил, что умение использовать законы физики напрямую связано с карьерой и танцевальными возможностями танцора. Мне пригодятся знания, которые я получил во время исследования. Они помогут мне добиться успехов в латиноамериканских танцах и избежать серьёзных травм. Научный интерес данной работы состоит в том, что представлены доказательства, по которым можно проследить взаимосвязь физики и латиноамериканских танцев. Теоретическая значимость состоит в углублении знаний о взаимосвязи латиноамериканских танцев и физических законов, понятий и явлений. Предлагаемый учебный продукт может использоваться как учебно-методический материал на уроках физики; на студенческих конференциях; для лекционных курсов и семинарских занятий; для самостоятельной работы.