En uppdelning av hur enkla bilar trotsar fysiken

Titta på amerikansk gymnast Simone Biles landar sin gravitation-defying signatur flytta gör att du känner dig desorienterad. På vilken planet är det fysiskt möjligt för en liten ung kvinna, inte ens fem meter lång, för att locka en serie snabba eldsvällningar med ett enda steg så högt i luften som möjligt för henne att slutföra inte en men två fulla varv, bara för att landa fast på hennes fötter? Det oöverträffade draget, uppkallat efter sin 19-åriga skapare, har till och med fysikerna mystified.

Oregon State University fysikern Faye Barras, Ph.D., var golv efter att ha förstått bilder av flytten. "Det är otroligt," sa hon Omvänd, mystified efter grovt beräkning av de oräkneligt höga mängderna av kraft som är involverade i att landa hoppet. Här förklarar hon fysiken bakom mystifierande dubbel halv layout med en halv twist och en blind landning, som världen nu vet som Biles.

Vad är den mest fysik-defying saken om Biles?

Under layouten gör hon två singlar, och hur det ser ut är att hon får vinkelmoment, så hon kan göra varv. Det jag blev förvånad över är den senaste dubbla layouten. Jag menar, hon måste få så mycket höjd där för att kunna rotera två gånger med sin fulla kroppslängd förlängd. Det ser ut, från videon, nästan som att hon måste få hela hennes kroppshöjd upp, vilket är otroligt.

Hur lyckas hon spinna sig runt två gånger när hon är där uppe?

Hon måste få tillräckligt med vridmoment för att snurra snabbt nog för att komma runt. Vad jag trodde var så cool var när hon gör den sista halvvridningen, tar hon in sin utvändiga arm i den mest perfekta timingen för att ge henne tillräckligt med moment att vända sig om.

Vad är den perfekta tiden att ta i armen för att maximera vridmomentet?

Det verkar som att hon bara vill vända sig när hon kommer ner i den andra halvan av spinnet. Hon tar bara in dem då hon kommer ner på den sista tiden. Hur hon håller allt som går när allt går så snabbt är otroligt. För så fort hon flyttar den armen, kommer hon att börja den spinnan, så hon landar precis vid rätt punkt. Och om hon är för sent, kommer hon att landa i fel position, et cetera. Så, otroligt.

Hur bygger hon upp den kinetiska energi som behövs för att springa så högt i första hand?

Vad som är otroligt är att när hon träffar mattan, precis innan hoppet, är det att hon måste få tillräckligt med fart och kinetisk energi för att faktiskt nå den höjden - än mindre göra spinnet.

Jag tror att hon får lite energi från sina två första varv. Tänk på en hoppboll - det kommer att studsa upp lite igen. Men för att hon fortfarande måste bli högre än hennes tidigare hopp, måste hon verkligen lägga mycket styrka på sig. Om du tittar på hennes muskler, finns det inget sätt att hon skulle kunna göra det utan dem.

Och efter att ha nått toppen av det passet, vart går all den kraften?

Nu måste hon absorbera allt så mycket som den vända energin. Hon slutar sig vända och absorberar det. Hon böjer knäna, så den här typen sprider ut all den energin. Hon absorberar den. Du kan tänka på det som spridda över lite tid och lite utrymme. Jag skulle inte tro att hon skulle göra det på ett hårt golv.

Men bara mängden kraft på fötterna och knänna som det händer är - jag gjorde bara en grov beräkning och mitt nummer verkade alltför stort. Det verkar nästan som ett ton eller mer av kraft, vilket verkar alldeles för stort. Det är möjligt att jag gjorde en dålig beräkning.

Hennes knän måste vara väldigt starka.Senor och muskler runt där måste verkligen byggas för att ens försöka.

Det är galet att tro att hon bara är fyra fot nio.

Hon ser definitivt ut längre, speciellt med sin stora förlängning. Men det hjälper också, för en högre gymnast skulle behöva hoppa högre. Hon har en så stor förlängning, åtminstone i de videoklipp jag har sett.