Si un enfant saute dans un bassin et il n'y a personne autour pour le voir, est-ce que ça fait sensation? Bien sûr que oui. Le splash est la récompense du saut. Les enfants ne courraient pas autour de la piscine, reculeraient de plus en plus pour obtenir et pratiquer cela parfait sauter si chaque entrée a été rencontrée avec un flasque gorgée. Les sauteurs de piscine vivent partout pour l'éruption de l'eau. C'est le frisson, homme. Et le boulet de canon est roi pour évoquer le meilleur splash au bord de la piscine.
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi? Eh bien, il faut parfois un professeur du MIT pour expliquer des choses que nous apprenons tous à l'âge de cinq ans, alors John Bush, professeur de mathématiques appliquées au MIT et un dynamique des fluides autoproclamé, a pris le temps de faire ce qui était probablement quelque chose d'important et des choses intellectuellement productives pour expliquer pourquoi les boulets de canon sont - et cela ressemble à un terme technique - si éclaboussant ainsi que comment tirer le meilleur parti une.
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D'abord, une leçon. Il y a quatre concepts mécaniques principaux qui interagissent les uns avec les autres chaque fois que vous regardez quelqu'un sauter dans la piscine: gravité, traînée de forme, inertie des fluides et, en ce qui concerne les boulets de canon, le Worthington jet.
Glisser le formulaire : « Lorsqu'un gros objet se déplace dans un fluide, vous obtenez une résistance, appelée traînée de forme », explique Bush. Le changement de densité à travers lequel un objet passe est également très pertinent dans ce cas, car le changement de passage de l'air dans l'eau crée un impact.
Inertie du fluide : Le corps qui frappe l'eau combat la résistance de l'eau, ou son inertie fluide. pression qui résiste à votre mouvement, qui est proportionnelle à votre vitesse, au carré, et à la densité de l'eau », Bush dit. Ce concept joue également un rôle dans le saut de pierres et la capacité de certains lézards à courir sur l'eau.
Worthington Jet : Quand tu laisses tomber une sphère dans un liquide cela crée un trou dans l'eau, et l'eau qui a été poussée de côté se précipite pour combler ce trou. « Fondamentalement, en frappant la surface, vous déplacez l'eau », dit Bush. « Vous laissez une cavité derrière vous, et c'est l'effondrement de la cavité qui provoque les éclaboussures », dit Bush.
Pensez aux plongeurs olympiques dont le but est de créer le plus petit splash possible. La raison, dans la terminologie de la mécanique des fluides, pour laquelle ils essaient si tristement d'entrer dans l'eau aussi droit que possible de haut en bas est de déplacer le moins d'eau possible.
"Ce qui est vraiment un indicateur de la force que vous maintenez pendant l'impact", a déclaré Bush.
La gravité: Plus vous tombez, plus vous roulez vite lorsque vous touchez l'eau (ignorez ici le concept de vitesse terminale, qui idéalement ne va pas être en jeu dans votre piscine locale).
"Au fur et à mesure que vous montez, vous allez plus vite, donc l'impact est plus élevé", dit Bush.
Donc, en résumé: un sauteur boulet de canon accélère dans les airs alors qu'il descend jusqu'à ce qu'il touche l'eau placide. Ils perdent alors de la force en s'effondrant sous la surface; pendant des fractions de seconde, un espace creux existe au-dessus d'eux dans l'eau, que l'eau s'engouffre naturellement pour remplir, ce qui entraîne une éclaboussure verticale - et à ces fins, idéalement une grande.
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Alors, pourquoi des boulets de canon ?
Saut après saut, dit Bush, votre meilleur pari pour déplacer systématiquement le plus d'eau est le boulet de canon. Pourquoi? La physique, bien sûr. Le sauteur présentera généralement la surface la plus exposée à l'eau tout en maximisant simultanément la profondeur de descente dans l'eau.
Bien sûr, tous les boulets de canon ne sont pas créés égaux. Les petits enfants le savent déjà: plus le pull est gros, plus l'éclaboussure est grande. Pourquoi? « Le volume déplacé sera proportionnel à votre taille », explique Bush. C'est pourquoi un boulet de canon exécuté par un enfant maigre de 8 ans sera pâle par rapport à une plongée techniquement irréprochable par, disons, un lutteur de sumo - ou juste un husky de 8 ans.
Qu'en est-il d'un Belly Flop ou d'un Jackknife ?
Les avocats de la ventre flop sans aucun doute crier au scandale à tout ce qui précède. Leurs ventres torturés protestent humblement qu'un impact plat est la plus éclaboussante de toutes les options. Ils ont peut-être en partie raison, dit Bush, car les flops du ventre créeront un jet horizontal plus grand que le boulet de canon. « Simplement parce que vous maximisez ainsi la surface [surface] exposée », explique Bush. Mais la trajectoire verticale des éclaboussures du flop du ventre sera beaucoup plus faible que celle du boulet de canon, dit Bush, ce qui ne le rend pas idéal pour gagner des compétitions de splash. "Et, bien sûr, ça va faire mal comme l'enfer."
Alors qu'il maintient que le boulet de canon est le saut le plus constant pour créer le plus d'éclaboussures, Bush admet que le couteau de poche offre une combinaison intrigante de profondeur et de déplacement d'eau qui combine les meilleures parties du boulet de canon et du ventre, conduisant à des éclaboussures verticales et horizontales lorsqu'elles sont effectuées correctement.
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"Là, vous obtenez une sorte d'éclaboussure bancale, c'est asymétrique", dit Bush. La jambe allongée pourrait créer une cavité plus profonde qu'un boulet de canon. Ajoutez à cela l'angle souvent décalé du plongeur dans un jackknife (conduisant à une séquence d'impact talons-fesses), et vous avez d'autres équations en jeu. "Bien sûr, si vous entrez latéralement, il y a une sorte d'éclaboussure latérale juste à partir de… votre inertie horizontale déviant le fluide sous une forme horizontale."
Un couteau jack correctement exécuté pourrait-il créer une éclaboussure plus importante qu'un boulet de canon? C'est une question scientifiquement intéressante, dit Bush, qui demande une enquête plus approfondie avec une photographie à grande vitesse, une piscine et un sujet de test volontaire.
« Ce serait une chose amusante à faire », dit-il.
