Un nuovo modello matematico sviluppato dagli scienziati della University of Alberta di Edmonton, Canada, rivela i movimenti dei pattinatori sul ghiaccio e potrebbe aiutare gli atleti professionisti ad affinare la loro tecnica o prevenire lesioni.

“Siamo stati in grado di descrivere il movimento del pattinatore artistico”, ha spiegato Meghan Hall, tra gli autori dello studio, “se voglio eseguire questo movimento o riprodurre questo schema, cosa devo fare con il mio corpo? Qual è il modo ottimale di agire? Oppure, se non sono sicuro dei movimenti da compiere per una determinata figura, il sistema modellerà le azioni che devo fare”. La Hall, che ha condotto la ricerca con Vaughn Gzenda e sotto la supervisione di Vakhtang Putkaradze, è stata una pattinatrice amatoriale per 20 anni.

Ricerche precedenti avevano esaminato la fisica bidimensionale del pattinaggio di figura ma con questo nuovo modello, pubblicato sul Journal of Nonlinear Sciences, si usa per la prima volta la meccanica non olonomica (o meccanica con vincoli) per mostrare come un corpo si muove sul ghiaccio in tre dimensioni. “Abbiamo scoperto che il problema può essere risolto con calcoli a mano, il che è quasi incredibile perché le equazioni di questo tipo di meccanica sono molto complesse”, precisa Putkaradze.

Prossimamente, gli autori pubblicheranno un altro studio che includerà una libreria di tutti i vari movimenti e traiettorie che un pattinatore può esprimere. “Il fatto che le equazioni del moto siano integrabili o completamente risolvibili è molto sorprendente”, spiega Gzenda. “I sistemi meccanici con vincoli non ergonomici che sono anche integrabili sono estremamente rari. Esiste un elenco relativamente breve di esempi noti: un esempio è quello di una sfera simmetrica. Un altro è il modo in cui una slitta si muove lungo una superficie. Il nostro modello è, per quanto ne sappiamo, il più recente in questo elenco”.

Questa ricerca potrebbe avere numerose applicazioni e, per esempio, potrebbe essere un ottimo modo per capire come i pattinatori si allenano, migliorando anche le loro performance  anche allo scopo di evitare lesioni comuni come le fratture a spirale nella parte inferiore della gamba. “Si potrebbe potenzialmente intervenire anche sul design delle lame dei pattini” conclude Hall.