Αν ένα παιδί πηδήξει σε ένα πισίνα και δεν υπάρχει κανένας τριγύρω να το δει, κάνει πάταγο; Φυσικά και το κάνει. Το παφλασμό είναι η ανταμοιβή του άλματος. Τα παιδιά δεν θα έτρεχαν γύρω από την πισίνα, οπισθοχωρώντας όλο και περισσότερο για να το αποκτήσουν και να το εξασκήσουν τέλειος πηδήξτε αν κάθε είσοδος συναντήθηκε με ένα χαλαρό χαψιά. Οι άλτες της πισίνας παντού ζουν για την έκρηξη του νερού. Αυτή είναι η συγκίνηση, άνδρας. Και η οβίδα είναι ο βασιλιάς για να δημιουργηθεί η καλύτερη βουτιά δίπλα στην πισίνα.
Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί; Λοιπόν, μερικές φορές χρειάζεται ένας καθηγητής του MIT για να εξηγήσει πράγματα που όλοι μαθαίνουμε μέχρι την ηλικία των πέντε ετών, έτσι Τζον Μπους, ένας καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο MIT και ένας αυτοαποκαλούμενος ρευστοδυναμικός, αφιέρωσε χρόνο για να κάνει ό, τι ήταν πιθανώς σημαντικό και διανοητικά παραγωγικά πράγματα για να εξηγήσουμε γιατί οι μπάλες οβίδας είναι -και αυτό μοιάζει με τεχνικό όρο- τόσο πιτσιλιές καθώς και πώς να κάνουμε το καλύτερο ένας.
flickr / Jlhopgood
Πρώτον, ένα μάθημα. Υπάρχουν τέσσερις βασικές μηχανικές έννοιες που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κάθε φορά που παρακολουθείτε κάποιον να πηδά στην πισίνα: βαρύτητα, οπισθέλκουσα μορφή, αδράνεια ρευστού και, όσον αφορά τις οβίδες, το Worthington πίδακας.
Μεταφορά φόρμας: «Όταν ένα μεγάλο αντικείμενο κινείται μέσα από ένα ρευστό, λαμβάνετε μια αντίσταση, η οποία ονομάζεται οπισθέλκουσα μορφής», λέει ο Μπους. Η αλλαγή στις πυκνότητες από τις οποίες διέρχεται ένα αντικείμενο είναι πολύ σημαντική και σε αυτή την περίπτωση, καθώς η αλλαγή της διέλευσης από τον αέρα στο νερό δημιουργεί κρούση.
Αδράνεια ρευστού: Το σώμα που χτυπά το νερό καταπολεμά την αντίσταση του νερού ή την αδράνεια του υγρού του. «Βασικά λαμβάνετε πίεση που αντιστέκεται στην κίνησή σας, η οποία είναι ανάλογη με την ταχύτητά σας, στο τετράγωνο και την πυκνότητα του νερού», Μπους λέει. Αυτή η ιδέα παίζει επίσης ρόλο στο να παρακάμπτουν πέτρες και στην ικανότητα ορισμένων σαυρών να το κάνουν τρέχει πάνω από το νερό.
Worthington Jet: Όταν πέφτεις μια σφαίρα σε υγρό δημιουργεί μια τρύπα στο νερό και το νερό που ωθήθηκε στην άκρη στη συνέχεια ορμάει πίσω για να γεμίσει αυτήν την τρύπα. «Βασικά, όταν χτυπάς την επιφάνεια, εκτοπίζεις το νερό», λέει ο Μπους. «Αφήνεις πίσω σου μια κοιλότητα και είναι η κατάρρευση της κοιλότητας που προκαλεί τον παφλασμό», λέει ο Μπους.
Σκεφτείτε τους δύτες των Ολυμπιακών αγώνων που στόχος τους είναι να δημιουργήσουν τον μικρότερο δυνατό βουτιά. Ο λόγος, με την ορολογία της μηχανικής των ρευστών, που τόσο άδοξα προσπαθούν να μπουν στο νερό όσο το δυνατόν πιο ευθεία πάνω-κάτω είναι για να εκτοπίσουν όσο το δυνατόν λιγότερο νερό.
"Που είναι πραγματικά ένας δείκτης του πόση δύναμη διατηρείτε κατά τη διάρκεια της κρούσης", λέει ο Μπους.
Βαρύτητα: Όσο πιο μακριά πέφτετε, τόσο πιο γρήγορα ταξιδεύετε όταν χτυπάτε στο νερό (αγνοήστε εδώ την έννοια του τερματική ταχύτητα, που ιδανικά δεν πρόκειται να παίξετε στην τοπική σας πισίνα).
«Όσο ανεβαίνετε ψηλότερα πηγαίνετε πιο γρήγορα, άρα ο αντίκτυπος είναι μεγαλύτερος», λέει ο Μπους.
Λοιπόν, συνοπτικά: Ένας άλτης που εκτοξεύει κανονιοβολίδες επιταχύνει στον αέρα καθώς κατεβαίνουν μέχρι να χτυπήσουν το ήρεμο νερό. Στη συνέχεια χάνουν δύναμη ενώ πέφτουν κάτω από την επιφάνεια. Για κλάσματα του δευτερολέπτου υπάρχει ένας κοίλος χώρος από πάνω τους στο νερό, τον οποίο το νερό τρέχει φυσικά για να γεμίσει, οδηγώντας σε ένα κατακόρυφο πιτσίλισμα – και για τους σκοπούς αυτούς, ιδανικά ένα μεγάλο.
flickr / Λόρεν Κερνς
Λοιπόν, Γιατί Cannonballs;
Άλμα μετά από άλμα, λέει ο Μπους, το καλύτερο στοίχημά σας για να εκτοπίζετε συνεχώς το περισσότερο νερό είναι η οβίδα. Γιατί; Φυσική, φυσικά. Ο βραχυκυκλωτήρας θα παρουσιάζει τυπικά την πιο εκτεθειμένη επιφάνεια της περιοχής στο νερό ενώ ταυτόχρονα μεγιστοποιεί το βάθος καθόδου στο νερό.
Φυσικά, δεν δημιουργούνται όλες οι οβίδες ίσες. Τα μικρά παιδιά το γνωρίζουν ήδη - όσο μεγαλύτερος είναι ο βραχυκυκλωτήρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η βουτιά. Γιατί; «Ο όγκος που θα μετατοπιστεί θα είναι ανάλογος με το μέγεθός σας», λέει ο Μπους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια οβίδα που εκτελείται από ένα αδύναμο 8χρονο παιδί θα ωχριά σε σύγκριση με μια τεχνικά άψογη κατάδυση από, ας πούμε, έναν παλαιστή σούμο — ή απλώς ένα γεροδεμένο 8χρονο.
Τι γίνεται με ένα μαχαίρι ή ένα μαχαίρι;
Οι συνήγοροι των πεταλούδα της κοιλιάς χωρίς αμφιβολία κραυγή φάουλ σε όλα τα παραπάνω. Οι βασανισμένες κοιλιές τους διαμαρτύρονται ταπεινά ότι η επίπεδη πρόσκρουση είναι η πιο πιτσιλισμένη από όλες τις επιλογές. Μπορεί να έχουν εν μέρει δίκιο, λέει ο Μπους, επειδή οι κοιλιακοί flops θα δημιουργήσουν ένα μεγαλύτερο οριζόντιο σπρέι από τη βολίδα του κανονιού. «Απλώς επειδή μεγιστοποιείς την εκτεθειμένη [επιφάνεια] με αυτόν τον τρόπο», λέει ο Μπους. Αλλά η κατακόρυφη τροχιά πιτσιλίσματος του belly flop θα είναι πολύ χαμηλότερη από την οβίδα, λέει ο Bush, καθιστώντας το όχι ιδανικό για τη νίκη σε διαγωνισμούς splash. «Και, φυσικά, θα πονέσει σαν κόλαση».
Ενώ υποστηρίζει ότι η οβίδα είναι το πιο συνεπές άλμα για να δημιουργήσει τον περισσότερο παφλασμό, ο Μπους επιτρέπει μαχαίρι προσφέρει έναν συναρπαστικό συνδυασμό βάθους και μετατόπισης νερού που συνδυάζει τα καλύτερα μέρη της οβίδας και της κοιλιάς, οδηγώντας σε κάθετο και οριζόντιο πιτσίλισμα όταν γίνεται σωστά.
flickr / Τιμ Πιρς
«Εκεί παθαίνεις ένα είδος θορυβώδους παφλασμού, είναι ασύμμετρο», λέει ο Μπους. Το ένα εκτεταμένο πόδι θα μπορούσε να δημιουργήσει μια βαθύτερη κοιλότητα από μια οβίδα. Προσθέστε σε αυτό τη συχνά απρόβλεπτη γωνία του δύτη σε ένα μαχαίρι (που οδηγεί σε μια σειρά κρούσης με τακούνια) και έχετε μερικές άλλες εξισώσεις στο παιχνίδι. «Φυσικά, αν μπείτε στο πλάι, υπάρχει ένα είδος πλευρικού πιτσιλίσματος ακριβώς από… την οριζόντια αδράνειά σας που εκτρέπει το υγρό σε οριζόντια μορφή».
Θα μπορούσε ένα σωστά εκτελεσμένο μαχαίρι τζακ να δημιουργήσει μεγαλύτερο παφλασμό από μια οβίδα; Είναι μια επιστημονικά ενδιαφέρουσα ερώτηση, λέει ο Μπους, ζητώντας περαιτέρω έρευνα με φωτογράφιση υψηλής ταχύτητας, μια πισίνα και ένα πρόθυμο θέμα δοκιμής.
«Αυτό θα ήταν διασκεδαστικό να κάνουμε», λέει.
