The physics of the "hardest move" in ballet - Arleen Sugano

Translator: soheila Jafari Reviewer: Ali Hosseini

In the third act of "Swan Lake,"

در سومین اجرای "دریاچه قو"

the Black Swan pulls off a seemingly endless series of turns,

قوی سیاه شروع می کند به چرخش‌هایی بی پایان

bobbing up and down on one pointed foot

و روی نوک یک پا بالا و پایین می‌جهد،

and spinning around, and around, and around 32 times.

و ۳۲ بار می‌گردد و می‌چرخد و می‌چرخد.

It's one of the toughest sequences in ballet,

این یکی از دشوارترین سکانس‌های رقص باله است،

and for those thirty seconds or so,

و دراین حدود سی ثانیه،

she's like a human top in perpetual motion.

او در سریع‌ترین حالت ممکن در چرخشی دائمی است.

Those spectacular turns are called fouettés,

این چرخش های شکوهمند "فوئته" نامیده می شوند،

which means "whipped" in French,

که در فرانسه به معنای "دورانی" است،

describing the dancer's incredible ability to whip around without stopping.

که توضیح دهنده توانایی فوق العاده رقصنده به دوران ممتد هست.

But while we're marveling at the fouetté, can we unravel its physics?

اما آیا می شود هم از فوئته به وجد بیاییم و هم از نظر فیزیکی توضیحش دهیم؟

The dancer starts the fouetté by pushing off with her foot to generate torque.

رقصنده با فشار دادن پا گشتاور ایجاد می‌کند.

But the hard part is maintaining the rotation.

اما بخش دشوار حفظ دوران است.

As she turns,

همینطور که می‌چرخد،

friction between her pointe shoe and the floor,

اصطکاک بین نوک کفشش با زمین،

and somewhat between her body and the air,

و همچنین اصطکاک بدن او با هوا،

reduces her momentum.

تکانه‌اش را کاهش می‌دهد. (تکانه یا اندازه حرکت، که برابر جرم در سرعت آن است)

So how does she keep turning?

پس چطور به چرخش ادامه می‌دهد؟

Between each turn, the dancer pauses for a split second and faces the audience.

رقصنده بین هر چرخش برای کسری از ثانیه توقف می‌کند و با مخاطبان روبرو می‌شود.

Her supporting foot flattens,

پای ستونش بر زمین قرار می‌گیرد،

and then twists as it rises back onto pointe,

و بعد همزمان با بلند شدن به نوک پا، می چرخد،

pushing against the floor to generate a tiny amount of new torque.

و برای مقدار کمی نیروی گشتاور تازه، بر زمین فشار می‌آورد.

At the same time, her arms sweep open to help her keep her balance.

در عین حال، دست‌هایش باز است تا به حفظ توازنش کمک کند.

The turns are most effective if her center of gravity stays constant,

اگر کانون جاذبه‌اش ثابت بماند، چرخش‌ها بهتر می‌شود،

and a skilled dancer will be able to keep her turning axis vertical.

و یک رقصنده ماهر بلد است که چطور محور چرخش خود را عمود نگاه دارد.

The extended arms and torque-generating foot

دست‌های گشوده و پای تولیدکننده گشتاور

both help drive the fouetté.

هر دو به ایجاد فوئته کمک می‌کنند.

But the real secret and the reason you hardly notice the pause

اما رمز واقعی و دلیلی که شما تقریباً آن توقف کوتاه را نمی‌بینید

is that her other leg never stops moving.

این است که پای دیگر او تمام مدت در حال حرکت است.

During her momentary pause,

در آن وقفه کوتاه،

the dancer's elevated leg straightens and moves from the front to the side,

پایی که بالا است، صاف می شود و از جلوی بدن به پهلو حرکت می‌کند،

before it folds back into her knee.

بعد تا زانو خم می شود.

By staying in motion, that leg is storing some of the momentum of the turn.

وقتی بدن در حال حرکت است، آن پا بخشی از تکانه چرخش را در خود ذخیره می‌کند.

When the leg comes back in towards the body,

وقتی که پا به سمت بدن برمی‌گردد،

that stored momentum gets transferred back to the dancer's body,

آن سرعت ذخیره شده به بدن رقصنده منتقل می‌شود،

propelling her around as she rises back onto pointe.

و همزمان با وقتی که او روی نوک پا بالا می رود، او را به چرخش وامی‌دارد.

As the ballerina extends and retracts her leg with each turn,

هر بار که رقصنده پایش را صاف و خم می‌کند،

momentum travels back and forth between leg and body,

تکانه بین پا و بدن او مدام حرکت می کند،

keeping her in motion.

و او را در حرکت نگاه می دارد.

A really good ballerina can get more than one turn out of every leg extension

یک رقصنده باله بسیار عالی می‌تواند با هر بار صاف کردن پا بیش از یک دور بچرخد

in one of two ways.

به یکی از این دو روش.

First, she can extend her leg sooner.

اول این که می‌تواند پایش را زودتر صاف کند.

The longer the leg is extended, the more momentum it stores,

هرچه پایش را بیشتر امتداد دهد، تکانه (اندازهٔ حرکت) بیشتری را ذخیره می کند،

and the more momentum it can return to the body when it's pulled back in.

و با خم شدن و بازگشت به طرف بدن، تکانه بیشتری را می‌تواند به بدن منتقل کند.

More angular momentum means she can make more turns

حرکت زاویه‌ای یعنی او می‌تواند بیشتر بچرخد

before needing to replenish what was lost to friction.

قبل از نیاز به دوباره ذخیره کردن انرژی برای آنچه که در اصطکاک دست داده است.

The other option is for the dancer

امکان دیگری برای رقصنده

to bring her arms or leg in closer to her body

نزدیک کردن بازوها یا پاها به بدنش هست

once she returns to pointe.

در زمانی که او نوک پا می‌شود.

Why does this work?

چرا این به او کمک می‌کند؟

Like every other turn in ballet,

مانند هر چرخش دیگری در باله،

the fouetté is governed by angular momentum,

فوئته توسط تکانه زاویه‌ای کنترل می‌شود،

which is equal to the dancer's angular velocity times her rotational inertia.

که برابر است با زاویه سرعتی رقصنده به اینرسی چرخشی.

And except for what's lost to friction,

به جز آنچه که به دلیل اصطکاک از دست می‌دهد،

that angular momentum has to stay constant while the dancer is on pointe.

این تکانه زاویه‌ای باید ادامه دار باشد تا زمانی که رقضنده بر روی نوک پاست.

That's called conservation of angular momentum.

به آن پایداری تکانه زاویه‌ای می‌گویند.

Now, rotational inertia can be thought of

اکنون، اینرسی چرخشی می تواند به

as a body's resistance to rotational motion.

عنوان مقاومت در بدن به حرکت دورانی تصور شود.

It increases when more mass is distributed further from the axis of rotation,

این زمانی که جرم توزیع شده به محور چرخش دورتر می‌شود افزایش می‌یابد،

and decreases when the mass is distributed closer to the axis of rotation.

و زمانی که جرم توزیع شده به محور چرخش نزدیک‌تر می‌شود کاهش می‌یابد.

So as she brings her arms closer to her body,

بنابراین همینطور که او بازوهایش را به بدنش نزدیکتر می‌کند،

her rotational inertia shrinks.

اینرسی چرخشی او کوچک می‌شود.

In order to conserve angular momentum,

به منظور حفظ تکانه زاویه‌ای‌،

her angular velocity, the speed of her turn,

سرعت زاویه ای، سرعت چرخشش،

has to increase,

باید افزایش یابد،

allowing the same amount of stored momentum

که اجازه می دهد به همان مقدار تکانه‌ها را ذخیره کند

to carry her through multiple turns.

تا او را برای چرخش‌های بعدی جمل کند.

You've probably seen ice skaters do the same thing,

احتمالاً دیده‌اید که اسکیت بازها روی یخ همین کار را می‌کنند،

spinning faster and faster by drawing in their arms and legs.

چرخش سریع‌تر و سریع‌تر با نزدیک نمودن بازوها و پاهایشان به مرکز بدن.

In Tchaikovsky's ballet, the Black Swan is a sorceress,

در باله چایکوفسکی، قوی سیاه ساحر هست،

and her 32 captivating fouettés do seem almost supernatural.

و ۳۲ حرکت فوئته فریبنده او تقریباً فراطبیعی به نظر می‌رسد.

But it's not magic that makes them possible.

اما این سحر و جادو نیست که آن را ممکن می سازد.

It's physics.

این فیزیک است.