Ja bērns ielec a baseins un tuvumā nav neviena, kas to redzētu, vai tas rada uzplaiksnījumu? Protams, ka dara. Šļakatas ir balva par lēcienu. Bērni neskraida pa baseinu, atkāpjas arvien tālāk, lai to apgūtu un praktizētu ideāls lēkt, ja katra ieeja tika sagaidīta ar ļenganu rāviens. Baseina džemperi visur dzīvo ūdens izvirdumam. Tas ir aizraušanās, vīrietis. Un lielgabala lode ir karalis, lai uzburtu labāko baseina šļakatu.
Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc? Dažkārt ir vajadzīgs MIT profesors, lai izskaidrotu lietas, ko mēs visi iemācāmies līdz piecu gadu vecumam Džons Bušs, lietišķās matemātikas profesors MIT un sevi raksturojis šķidruma dinamikas speciālists, atņēma laiku no tā, kas, iespējams, bija svarīgs un intelektuāli produktīvas lietas, lai izskaidrotu, kāpēc lielgabalu lodes (un tas šķiet tehnisks termins) ir tik spilgtas, kā arī to, kā padarīt to labāko viens.
flickr / Jlhopgood
Pirmkārt, nodarbība. Ir četri primārie mehāniskie jēdzieni, kas mijiedarbojas viens ar otru ikreiz, kad skatāties, kā kāds lec baseinā: gravitācija, formas pretestība, šķidruma inerce un, ciktāl tas attiecas uz lielgabala lodēm, Worthington strūklu.
Veidlapas vilkšana: "Kad liels objekts pārvietojas caur šķidrumu, rodas pretestība, ko sauc par formas vilkšanu," saka Bušs. Blīvumu izmaiņas, caur kurām objekts iet cauri, ir ļoti būtiskas arī šajā gadījumā, jo izmaiņas, kas iet caur gaisu ūdenī, rada ietekmi.
Šķidruma inerce: Ķermenis, kas ietriecas ūdenī, cīnās ar ūdens pretestību vai tā šķidruma inerci. “Jūs būtībā iegūstat spiediens, kas pretojas jūsu kustībai, kas ir proporcionāls jūsu ātrumam, kvadrātā un ūdens blīvumam," Bušs saka. Šim jēdzienam ir nozīme arī akmeņu izlaišanā un dažu ķirzaku spējā skriet pa ūdeni.
Vērtingtonas lidmašīna: Kad tu nomet lode šķidrumā tas izveido caurumu ūdenī, un ūdens, kas tika nostumts malā, steidzas atpakaļ, lai aizpildītu šo caurumu. "Būtībā, atsitoties pret virsmu, jūs izspiežat ūdeni," saka Bušs. "Jūs atstājat dobumu aiz sevis, un tas ir dobuma sabrukums, kas izraisa šļakatas," saka Bušs.
Padomājiet par olimpiskajiem nirējiem, kuru mērķis ir radīt pēc iespējas mazāko šļakatu. Iemesls, pēc šķidruma mehānikas terminoloģijas, kāpēc viņi tik bēdīgi cenšas iekļūt ūdenī pēc iespējas taisnāk uz augšu un uz leju, ir izspiest pēc iespējas mazāk ūdens.
"Tas patiešām ir rādītājs tam, cik lielu spēku jūs izturat trieciena laikā," saka Bušs.
Gravitācija: Jo tālāk jūs nokrītat, jo ātrāk jūs ceļojat, kad nokļūstat ūdenī (šeit neņemiet vērā jēdzienu gala ātrums, kas ideālā gadījumā netiks spēlēts jūsu vietējā peldbaseinā).
"Kāpjot augstāk, jūs ejat ātrāk, tāpēc ietekme ir lielāka," saka Bušs.
Tātad, kopsavilkumā: lielgabala lodes lēcējs paātrinās pa gaisu, nolaižoties, līdz ietriecas mierīgajā ūdenī. Pēc tam tie zaudē spēku, krītot zem virsmas; sekundes daļās virs tām ūdenī atrodas dobums, ko ūdens dabiski steidzas aizpildīt, izraisot vertikālu šļakatu – un šim nolūkam ideālā gadījumā lielu.
flickr / Lorēna Kernsa
Tātad, kāpēc lielgabala lodi?
Lēciens pēc lēciena, Bušs saka, vislabākais variants, lai konsekventi izspiestu visvairāk ūdens, ir lielgabala lode. Kāpēc? Fizika, protams. Džemperis parasti parādīs ūdenim visvairāk pakļauto apgabala virsmu, vienlaikus palielinot nolaišanās dziļumu ūdenī.
Protams, ne visas lielgabala lodes ir radītas vienādas. Mazie bērni to jau zina — jo lielāks džemperis, jo lielāka šļakata. Kāpēc? "Pārvietotais apjoms būs proporcionāls jūsu izmēram," saka Bušs. Tāpēc lielgabala lode, ko izpilda trakulīgs astoņgadīgs bērns, nobāl, salīdzinot ar tehniski nevainojamu niršanu, ko veic, teiksim, sumo cīkstonis vai vienkārši 8 gadus vecs haskijs.
Kā ar vēdera flopu vai džeknifu?
Aizstāvji vēdera flops bez šaubām raudiet nediena par visu iepriekš minēto. Viņu nomocītie vēderi pazemīgi protestē, ka plakans trieciens ir šļakatākā no visām iespējām. Viņiem var būt daļēji taisnība, saka Bušs, jo vēdera lāpstiņas radīs lielāku horizontālu aerosolu nekā lielgabala lode. "Vienkārši tāpēc, ka jūs tādējādi maksimāli palielinat atklāto [virsmas] laukumu," saka Bušs. Bušs saka, ka vēdera šļakatas vertikālā šļakatu trajektorija būs daudz zemāka nekā lielgabala lodes trajektorija, tāpēc tā nav ideāla, lai uzvarētu šļakatu sacensībās. "Un, protams, tas sāpēs kā ellē."
Lai gan viņš uzskata, ka lielgabala lode ir konsekventākais lēciens, lai radītu visvairāk šļakatu, Bušs to pieļauj domnazis piedāvā intriģējošu dziļuma un ūdens izspiešanas kombināciju, kas apvieno lielgabala lodes un vēdera lejasdaļas labākās daļas, kas, pareizi darot, rada gan vertikālas, gan horizontālas šļakatas.
flickr / Tims Pīrss
"Tur jūs saņemat kaut kādu dīvainu šļakatu, tas ir asimetrisks," saka Bušs. Viena izstieptā kāja varētu radīt dziļāku dobumu nekā lielgabala lode. Pievienojiet tam bieži neparasto nirēja leņķi ar nazi (kas noved pie trieciena secības papēži un dibens), un jūs spēlējat dažus citus vienādojumus. "Protams, ja jūs iebraucat uz sāniem, ir redzams sānu šļakatas tikai no jūsu horizontālās inerces, kas novirza šķidrumu horizontālā formā."
Vai pareizi izpildīts domkrata nazis varētu radīt lielāku šļakatu nekā lielgabala lode? Tas ir zinātniski interesants jautājums, Bušs saka, lūdzot turpmāku izmeklēšanu ar ātrgaitas fotografēšanu, peldbaseinu un labprātīgu testa subjektu.
"Tas būtu jautri darīt," viņš saka.
