अगर कोई बच्चा a. में कूदता है पूल और इसे देखने वाला कोई नहीं है, क्या यह छींटाकशी करता है? बिलकुल यह करता है। स्पलैश कूद का इनाम है। बच्चे पूल के चारों ओर नहीं दौड़ रहे होंगे, इसे पाने और अभ्यास करने के लिए आगे और आगे कदम बढ़ाएंगे उत्तम कूदो अगर हर प्रवेश द्वार एक फ्लेसीड के साथ मिले घूंट. हर जगह पूल जंपर्स पानी के फटने के लिए जीते हैं। यही रोमांच है, पुरुष. और तोप का गोला सबसे अच्छा पूलसाइड स्पलैश बनाने के लिए राजा है।
कभी सोचा क्यों? खैर, कभी-कभी यह एक एमआईटी प्रोफेसर को उन चीजों को समझाने के लिए लेता है जो हम सभी पांच साल की उम्र तक सीखते हैं, इसलिए जॉन बुश, एमआईटी में अनुप्रयुक्त गणित के एक प्रोफेसर और एक स्व-वर्णित द्रव गतिकीविद्, ने शायद कुछ महत्वपूर्ण काम करने से समय निकाल लिया और बौद्धिक रूप से उत्पादक चीजें यह समझाने के लिए कि तोप के गोले क्यों हैं - और यह एक तकनीकी शब्द की तरह लगता है - इतना शानदार और साथ ही साथ सबसे अच्छा कैसे बनाया जाए एक।
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सबसे पहले, एक सबक। जब भी आप किसी को कूदते हुए देखते हैं तो चार प्राथमिक यांत्रिक अवधारणाएं एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं पूल में: गुरुत्वाकर्षण, रूप खींचें, द्रव जड़ता और, जहां तक तोप के गोले का संबंध है, वर्थिंगटन जेट
प्रपत्र खींचें: "जब एक बड़ी वस्तु एक तरल पदार्थ के माध्यम से चलती है, तो आपको एक प्रतिरोध मिलता है, जिसे फॉर्म ड्रैग कहा जाता है," बुश कहते हैं। घनत्व में परिवर्तन जिसके माध्यम से कोई वस्तु गुजर रही है, इस मामले में भी अत्यधिक प्रासंगिक है, क्योंकि हवा से पानी में गुजरने का परिवर्तन प्रभाव पैदा करता है।
द्रव जड़ता: पानी से टकराने वाला शरीर पानी के प्रतिरोध, या उसके द्रव जड़त्व का मुकाबला कर रहा है। "आपको मूल रूप से a. मिलता है दबाव जो आपकी गति का विरोध करता है, जो आपकी गति, वर्ग और पानी के घनत्व के समानुपाती होता है," बुश कहते हैं। यह अवधारणा पत्थरों को छोड़ने और कुछ छिपकलियों की क्षमता में भी भूमिका निभाती है पानी के पार भागो.
वर्थिंगटन जेट: जब आप गिरते हैं एक तरल में एक क्षेत्र यह पानी में एक छेद बनाता है, और जो पानी एक तरफ धकेल दिया गया था, वह उस छेद में भरने के लिए वापस चला जाता है। "मूल रूप से, सतह से टकराने में, आप पानी को विस्थापित कर रहे हैं," बुश कहते हैं। "आप एक गुहा को पीछे छोड़ देते हैं, और यह गुहा का पतन है जो छप का कारण बनता है," बुश कहते हैं।
ओलंपिक उच्च गोताखोरों के बारे में सोचें जिनका लक्ष्य सबसे छोटा स्पलैश बनाना है जो वे कर सकते हैं। कारण, द्रव यांत्रिकी की शब्दावली में, कि वे इतने कुख्यात रूप से जितना संभव हो सके पानी में सीधे ऊपर और नीचे प्रवेश करने का प्रयास करते हैं, जितना संभव हो उतना कम पानी को विस्थापित करना है।
"जो वास्तव में एक संकेतक है कि आप प्रभाव के दौरान कितना बल बनाए रख रहे हैं," बुश कहते हैं।
गुरुत्वाकर्षण: जितना दूर आप गिरते हैं, उतनी ही तेजी से आप यात्रा करते हैं जब आप पानी से टकराते हैं (यहाँ की अवधारणा की अवहेलना करें) टर्मिनल वेग, जो आदर्श रूप से आपके स्थानीय स्विमिंग पूल में नहीं होने वाला है)।
"जैसा कि आप उच्च जाते हैं आप तेजी से जा रहे हैं इसलिए प्रभाव अधिक है," बुश कहते हैं।
तो, संक्षेप में: एक तोप के गोले वाला जम्पर हवा के माध्यम से तेज हो जाता है जब तक कि वे शांत पानी से नहीं टकराते। सतह के नीचे गिरते समय वे बल खो देते हैं; एक सेकंड के अंश के लिए पानी में उनके ऊपर एक खोखला स्थान मौजूद होता है, जिसे भरने के लिए पानी स्वाभाविक रूप से दौड़ता है, जिससे एक ऊर्ध्वाधर स्पलैश होता है - और इन उद्देश्यों के लिए, आदर्श रूप से एक बड़ा।
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तो, तोप के गोले क्यों?
कूद के बाद कूदो, बुश कहते हैं, सबसे अधिक पानी को लगातार विस्थापित करने के लिए आपकी सबसे अच्छी शर्त तोप का गोला है। क्यों? बेशक, भौतिकी। जम्पर आमतौर पर क्षेत्र की सबसे अधिक उजागर सतह को पानी में पेश करेगा, साथ ही साथ पानी में वंश की गहराई को अधिकतम करेगा।
बेशक, सभी तोप के गोले समान नहीं बनाए जाते हैं। छोटे बच्चे यह पहले से ही जानते हैं - जितना बड़ा जम्पर, उतना बड़ा स्पलैश। क्यों? "विस्थापित मात्रा आपके आकार के समानुपाती होने जा रही है," बुश कहते हैं। यही कारण है कि एक सूमो पहलवान - या सिर्फ एक कर्कश 8 वर्षीय द्वारा तकनीकी रूप से निर्दोष गोता लगाने की तुलना में 8 वर्षीय एक कर्कश द्वारा निष्पादित तोप का गोला पीला होगा।
बेली फ्लॉप या जैकनाइफ के बारे में क्या?
के अधिवक्ता पेट के बल नि:संदेह उपरोक्त सभी बातों पर रोना रोओ। उनके उत्पीड़ित पेट नम्रतापूर्वक विरोध करते हैं कि एक सपाट प्रभाव सभी विकल्पों में सबसे शानदार है। वे आंशिक रूप से सही हो सकते हैं, बुश कहते हैं, क्योंकि बेली फ्लॉप तोप के गोले की तुलना में एक बड़ा क्षैतिज स्प्रे बनाएगा। "सिर्फ इसलिए कि आप इस तरह से उजागर [सतह] क्षेत्र को अधिकतम करते हैं," बुश कहते हैं। लेकिन बेली फ्लॉप का स्प्लैश का ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपवक्र तोप के गोले से बहुत कम होगा, बुश कहते हैं, यह स्पलैश प्रतियोगिताओं को जीतने के लिए आदर्श नहीं है। "और, ज़ाहिर है, यह नरक की तरह चोट पहुंचाने वाला है।"
जबकि वह बनाए रखता है तोप का गोला सबसे अधिक स्पलैश बनाने के लिए सबसे सुसंगत छलांग है, बुश अनुमति देता है कि कटहल गहराई और पानी के विस्थापन का एक पेचीदा संयोजन प्रदान करता है जो तोप के गोले और बेली फ्लॉप के सर्वोत्तम भागों को मिलाता है, जिससे सही ढंग से किए जाने पर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोनों स्पलैश होते हैं।
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बुश कहते हैं, "वहां आपको एक विस्की स्पलैश मिलता है, यह असममित है।" एक बढ़ा हुआ पैर तोप के गोले की तुलना में अधिक गहरी गुहा बना सकता है। उस में अक्सर ऑफ-किल्टर, एक जैकनाइफ में गोताखोर का कोण (प्रभाव के एड़ी-बट अनुक्रम के लिए अग्रणी) जोड़ें, और आपके पास खेलने में कुछ अन्य समीकरण हैं। "बेशक, यदि आप बग़ल में जाते हैं, तो एक प्रकार का पार्श्व स्पलैश होता है... आपकी क्षैतिज जड़ता एक क्षैतिज रूप में द्रव को विक्षेपित करती है।"
क्या ठीक से निष्पादित जैक चाकू तोप के गोले से बड़ा स्पलैश बना सकता है? यह एक वैज्ञानिक रूप से दिलचस्प सवाल है, बुश कहते हैं, हाई-स्पीड फोटोग्राफी, एक स्विमिंग पूल और एक इच्छुक परीक्षण विषय के साथ आगे की जांच करना।
"यह करने के लिए एक मजेदार बात होगी," वे कहते हैं।