バレリーナがトップのように回転する背後にある物理学

要約

この記事では、バレエの中でも最も難しいシーンの1つであるフエッテの背後にある物理学について探求します。このシーンの物理学を解き明かし、バレリーナが運動量を失わずにトップのように回転する方法を説明します。

フエッテとは何か？

フエッテは、白鳥の湖の第3幕でバレリーナが行う回転のシークエンスです。このシークエンスでは、バレリーナは1つのつま先でグルグル回転し、上下に揺れながら32回転を完了します。このシークエンスはフエッテと呼ばれ、フランス語で鞭打つという意味で、バレリーナが止まらずにグルグル回転する驚異的な能力を表しています。

フエッテを開始するトルクの発生

バレリーナは、足で押し出してトルクを発生させてフエッテを開始します。しかし、回転を維持するのが難しい部分です。回転するにつれて、つま先シューズと床、そして体と空気の間の摩擦により、運動量が減少します。

フエッテ中の回転の維持

回転を維持するために、バレリーナは各回転の間に瞬間的に停止し、観客に向かって顔を向けます。彼女の支持する足は平らになり、再びつま先に戻るときにひねりを加え、わずかなトルクを発生させます。同時に、彼女の腕が開いてバランスを保つのを助けます。これらの回転は、重心が一定である場合に最も効果的であり、熟練したダンサーは回転軸を垂直に保つことができます。

バレリーナが回転を続ける方法

フエッテの真の秘密は、バレリーナのもう一方の脚が決して止まらないことです。瞬間的な停止中、ダンサーの上げた脚は伸びて前から横に動き、膝に戻る前に折りたたまれます。動き続けることで、その脚は回転の運動量の一部を蓄積しています。脚が体に戻ってくるとき、その蓄積された運動量がダンサーの体に戻され、彼女がつま先に立ち上がりながら回転を推進します。

脚の伸展から1回以上の回転を得る

熟練したバレリーナは、1つの脚の伸展から1回以上の回転を得ることができます。1つ目の方法は、脚を早く伸ばすことです。脚が伸びる時間が長いほど、蓄積される運動量が多くなり、引っ込められたときに戻る運動量も多くなります。より多くの角運動量が得られるため、摩擦によって失われた運動量を補充する必要がある前に、より多くの回転を行うことができます。もう一つのオプションは、ダンサーがつま先に戻った後に、腕や脚を体に近づけることです。

角運動量保存則と回転慣性

バレエの他のすべての回転と同様に、フエッテは角運動量によって支配されます。角運動量は、ダンサーの角速度と回転慣性の積と等しいです。摩擦によって失われる以外は、つま先に立っている間、角運動量は一定でなければなりません。これを角運動量保存則と呼びます。回転慣性は、回転運動に対する物体の抵抗と考えることができます。質量が回転軸からより遠くに分布されるほど、回転慣性は増加し、質量が回転軸に近づくほど、回転慣性は減少します。そのため、彼女が腕を体に近づけると、回転慣性が縮小します。角運動量を保存するために、彼女の角速度、回転の速度が増加し、同じ量の蓄積された運動量が複数の回転を支えるようになります。

結論

結論として、フエッテは、白鳥の湖の第3幕でバレリーナが行う回転のシークエンスです。このシークエンスはフエッテと呼ばれ、フランス語で鞭打つという意味で、バレリーナが止まらずにグルグル回転する驚異的な能力を表しています。フエッテの真の秘密は、バレリーナのもう一方の脚が決して止まらないことです。動き続けることで、その脚は回転の運動量の一部を蓄積し、脚が体に戻ってくるときにその蓄積された運動量がダンサーの体に戻され、彼女がつま先に立ち上がりながら回転を推進します。フエッテはバレエの物理学の完璧な例であり、それを可能