როგორ მოვახდინოთ საუკეთესო სპრეი აუზში, მეცნიერის აზრით

თუ ბავშვი გადახტება ა აუზი და ირგვლივ არავინაა, რომ ნახოს, აფრქვევს? რა თქმა უნდა, ასეა. შხეფები ნახტომის ჯილდოა. ბავშვები არ დარბოდნენ აუზის ირგვლივ, უფრო და უფრო უკან იხევდნენ, რომ მიეღოთ და ივარჯიშონ სრულყოფილი ნახტომი თუ ყოველი შესასვლელი ფლაკონით შეხვდა ყელში. აუზის მხტუნავები ყველგან ცხოვრობენ წყლის ამოფრქვევისთვის. ეს არის მღელვარება, კაცი. და ქვემეხის ბურთი მეფეა აუზის პირას საუკეთესო შხეფების მოსაგონებლად.

ოდესმე გაინტერესებთ რატომ? ხანდახან მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტის პროფესორს სჭირდება ახსნას ის, რასაც ჩვენ ყველა ვისწავლით ხუთი წლის ასაკში ჯონ ბუში, გამოყენებითი მათემატიკის პროფესორმა MIT-ში და თვითნათქვამმა სითხის დინამიკოსმა, დრო დაუთმო იმის კეთებას, რაც ალბათ მნიშვნელოვანი იყო და ინტელექტუალურად პროდუქტიული რამ იმის ასახსნელად, თუ რატომ არის ქვემეხის ბურთულები - და ეს ტექნიკური ტერმინია - ასე დახვეწილი და ასევე როგორ უნდა გავაკეთოთ საუკეთესო ერთი.

პირველი, გაკვეთილი. არსებობს ოთხი ძირითადი მექანიკური კონცეფცია, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, როდესაც უყურებთ ვინმეს ხტომას აუზში: გრავიტაცია, ფორმის წევა, სითხის ინერცია და, რაც შეეხება ქვემეხის ბურთულებს, ვორთინგტონი თვითმფრინავი.

ჩამოაყალიბეთ ფორმა: "როდესაც დიდი ობიექტი მოძრაობს სითხეში, თქვენ მიიღებთ წინააღმდეგობას, რომელსაც ეწოდება ფორმის წევა", - ამბობს ბუში. სიმკვრივის ცვლილება, რომლითაც ობიექტი გადის, ძალიან აქტუალურია ამ შემთხვევაშიც, რადგან ჰაერის წყალში გადასვლის ცვლილება ქმნის ზემოქმედებას.

სითხის ინერცია: სხეული, რომელიც წყალს ეცემა, ებრძვის წყლის წინააღმდეგობას ან მის სითხის ინერციას. ”თქვენ ძირითადად მიიღებთ წნევა, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს თქვენს მოძრაობას, რომელიც პროპორციულია თქვენი სიჩქარის, კვადრატისა და წყლის სიმკვრივის“, - ბუში ამბობს. ეს კონცეფცია ასევე მონაწილეობს ქვების გამოტოვებაში და გარკვეული ხვლიკების უნარში წყალზე გაშვება.

Worthington Jet: როცა ჩამოაგდებ სფერო სითხეში ის ქმნის ხვრელს წყალში და წყალი, რომელიც გვერდით იყო გადაყრილი, შემდეგ უკან იხევს ამ ხვრელის შესავსებად. "ძირითადად, ზედაპირთან დარტყმისას თქვენ წყალს ანაცვლებთ", - ამბობს ბუში. ”თქვენ ტოვებთ ღრუს და ეს არის ღრუს ნგრევა, რომელიც იწვევს სპრეს”, - ამბობს ბუში.

იფიქრეთ ოლიმპიურ მაღალ მყვინთავებზე, რომელთა მიზანია შექმნან ყველაზე პატარა შთამბეჭდავი. მიზეზი, სითხის მექანიკის ტერმინოლოგიაში, რომ ისინი ასე სამარცხვინოდ ცდილობენ წყალში რაც შეიძლება პირდაპირ ზევით და ქვევით შეღწევას, არის რაც შეიძლება ნაკლები წყლის გადაადგილება.

”რაც ნამდვილად არის მაჩვენებელი იმისა, თუ რამდენ ძალას ინარჩუნებთ ზემოქმედების დროს”, - ამბობს ბუში.

გრავიტაცია: რაც უფრო შორს დაეცემით, მით უფრო სწრაფად მოგზაურობთ, როდესაც წყალში მოხვდებით (აქ არ გაითვალისწინეთ კონცეფცია ტერმინალის სიჩქარე, რომელიც იდეალურად არ იქნება თქვენს ადგილობრივ საცურაო აუზზე).

„როგორც მაღლა აწევთ, უფრო სწრაფად მიდიხართ, ასე რომ გავლენა უფრო მაღალია“, - ამბობს ბუში.

ასე რომ, მოკლედ: ქვემეხი აჩქარებს ჰაერში დაშვებისას, სანამ არ მოხვდება წყნარ წყალში. შემდეგ ისინი კარგავენ ძალას ზედაპირის ქვეშ ვარდნისას; წამის ნაწილებში მათ ზემოთ არის ღრუ სივრცე წყალში, რომლის შესავსებად წყალი ბუნებრივად მიდის, რაც იწვევს ვერტიკალურ ჩახშობას - და ამ მიზნებისათვის, იდეალურად დიდი.

ასე რომ, რატომ ჭავლი?

ნახტომი ნახტომის შემდეგ, ბუშის თქმით, თქვენი საუკეთესო ფსონი იმისთვის, რომ მუდმივად გადაიტანოთ ყველაზე მეტი წყალი, არის ქვემეხის ბურთი. რატომ? ფიზიკა, რა თქმა უნდა. ჯუმპერი, როგორც წესი, წარმოაჩენს ტერიტორიის ყველაზე დაუცველ ზედაპირს წყალს, ხოლო ერთდროულად მაქსიმალურ წყალში ჩასვლის სიღრმეს.

რა თქმა უნდა, ყველა ქვემეხი არ არის შექმნილი თანაბარი. პატარა ბავშვებმა ეს უკვე იციან - რაც უფრო დიდია ჯემპერი, მით უფრო დიდია შპრიცი. რატომ? "გადაადგილებული მოცულობა იქნება თქვენი ზომის პროპორციული", - ამბობს ბუში. ამიტომაა, რომ 8 წლის ცბიერი ბავშვის მიერ შესრულებული ქვემეხი ფერმკრთალდება, ვიდრე ტექნიკურად უნაკლო ჩაყვინთვა, მაგალითად, სუმოისტის - ან უბრალოდ ჰასკი 8 წლის ბავშვის მიერ.

რაც შეეხება მუცლის ფლოპს ან ჯეკ დანას?

ადვოკატებმა მუცლის ფლოპი ეჭვგარეშეა, ტირილი უხეში ყველა ზემოთ. მათი ნაწამები მუცლები თავმდაბლად აპროტესტებენ, რომ ბრტყელი ზემოქმედება ყველა ვარიანტს შორის ყველაზე სპრეისია. ბუშის თქმით, ისინი შეიძლება ნაწილობრივ მართლები იყვნენ, რადგან მუცლის ფლოპები უფრო დიდ ჰორიზონტალურ სპრეს შექმნის, ვიდრე ქვემეხის ბურთი. ”უბრალოდ იმიტომ, რომ თქვენ მაქსიმალურად გაზრდით ღია ზედაპირს ამ გზით,” - ამბობს ბუში. მაგრამ ბუშის თქმით, მუცლის ფლოპის სპლეშ-ის ვერტიკალური ტრაექტორია გაცილებით დაბალი იქნება, ვიდრე ქვემეხის ბურთი, რაც მას არ აქცევს იდეალურ შეჯიბრებებში გამარჯვებისთვის. ”და, რა თქმა უნდა, ჯოჯოხეთივით მტკივა.”

მიუხედავად იმისა, რომ ის ამტკიცებს, რომ ქვემეხის ბურთი ყველაზე თანმიმდევრული ნახტომია ყველაზე მეტი შპრიცის შესაქმნელად, ბუში საშუალებას აძლევს, რომ ჯეკ დანა გვთავაზობს სიღრმისა და წყლის გადაადგილების დამაინტრიგებელ კომბინაციას, რომელიც აერთიანებს თოფის ბურთისა და მუცლის ფლოპის საუკეთესო ნაწილებს, რაც იწვევს როგორც ვერტიკალურ, ასევე ჰორიზონტალურ ჩახშობას, როდესაც სწორად არის გაკეთებული.

”აქ თქვენ მიიღებთ ერთგვარ უსიამოვნო შპრიცს, ეს ასიმეტრიულია”, - ამბობს ბუში. ერთ გაგრძელებულ ფეხს შეეძლო უფრო ღრმა ღრუს შექმნა, ვიდრე ქვემეხის ბურთი. ამას დაუმატეთ მყვინთავის ხშირად გამორთული კუთხე ჯეკ დანაში (რაც იწვევს ქუსლები-კონდახის დარტყმის თანმიმდევრობას) და თქვენ მიიღებთ სხვა განტოლებებს. ”რა თქმა უნდა, თუ გვერდით შეხვალთ, არის ერთგვარი გვერდითი ღვარცოფი მხოლოდ... თქვენი ჰორიზონტალური ინერციით, რომელიც აბრუნებს სითხეს ჰორიზონტალურ ფორმაში.”

შეიძლება თუ არა სწორად შესრულებულმა ჯეკ დანამ უფრო დიდი შპრიცის შექმნა, ვიდრე ქვემეხის ბურთი? ბუშის თქმით, ეს მეცნიერულად საინტერესო კითხვაა, რომელიც ითხოვს შემდგომ გამოკვლევას მაღალსიჩქარიანი ფოტოგრაფიით, საცურაო აუზით და ნებაყოფლობითი ტესტის საგნით.

”ეს იქნება სახალისო საქმე,” - ამბობს ის.