Dacă un copil sare într-un bazin și nu e nimeni prin preajmă care să-l vadă, face ceva? Bineînțeles că da. Splash-ul este recompensa săriturii. Copiii nu ar alerga în jurul piscinei, făcându-se înapoi din ce în ce mai mult pentru a obține și exersa asta perfect sari daca fiecare intrare era intampinata cu un flasc înghiţitură. Săritorii de la piscină de peste tot trăiesc pentru erupția apei. Acesta este fiorul, om. Și ghiulele este regele pentru a evoca cea mai bună stropire de lângă piscină.
Te-ai întrebat vreodată de ce? Ei bine, uneori este nevoie de un profesor MIT pentru a explica lucruri pe care le învățăm cu toții până la vârsta de cinci ani, deci John Bush, un profesor de matematică aplicată la MIT și un auto-descris dinamicist al fluidelor, și-a luat timp să facă ceea ce probabil erau unele importante și lucruri productive din punct de vedere intelectual pentru a explica de ce ghiulele sunt - și acest lucru se simte ca un termen tehnic - atât de sclipitoare, precum și cum să faci cel mai bun unu.
flickr / Jlhopgood
În primul rând, o lecție. Există patru concepte mecanice primare care interacționează între ele ori de câte ori vezi pe cineva sărind în bazin: gravitația, rezistența la formă, inerția fluidului și, în ceea ce privește ghiulele, Worthington avion.
Tragerea formularului: „Când un obiect mare se mișcă printr-un fluid, obțineți o rezistență, care se numește o rezistență de formă”, spune Bush. Modificarea densităților prin care trece un obiect este foarte relevantă și în acest caz, deoarece schimbarea trecerii prin aer în apă creează impact.
Inerția fluidului: Corpul care lovește apa luptă împotriva rezistenței apei sau a inerției sale fluide. „Practic, obțineți un presiune care rezistă mișcării tale, care este proporțională cu viteza ta, la pătrat și cu densitatea apei”, a spus Bush. spune. Acest concept joacă, de asemenea, un rol în săritul pietrelor și în capacitatea anumitor șopârle de a face alerga peste apă.
Worthington Jet: Când scapi o sferă într-un lichid creează o gaură în apă, iar apa care a fost împinsă deoparte apoi se repezi înapoi pentru a umple acea gaură. „Practic, când loviți la suprafață, înlocuiți apa”, spune Bush. „Lăsați o cavitate în urmă și prăbușirea cavității este cea care provoacă stropirea”, spune Bush.
Gândiți-vă la scafandrii olimpici al căror scop este să creeze cea mai mică stropire pe care o pot. Motivul, în terminologia mecanicii fluidelor, pentru care încearcă atât de infam să intre în apă cât mai drept în sus și în jos este acela de a deplasa cât mai puțină apă.
„Ceea ce este cu adevărat un indicator al forței pe care o susțineți în timpul impactului”, spune Bush.
Gravitatie: Cu cât cazi mai departe, cu atât călătorești mai repede când lovești apă (nu ține cont aici de conceptul de viteza terminală, care în mod ideal nu va fi în joc piscina dvs. locală).
„Pe măsură ce mergi mai sus, mergi mai repede, așa că impactul este mai mare”, spune Bush.
Așadar, în rezumat: un săritor cu ghiulea de tun accelerează prin aer pe măsură ce coboară până când lovește apa calmă. Apoi își pierd forța în timp ce coboară sub suprafață; pentru fracțiuni de secundă, deasupra lor în apă există un spațiu gol, pe care apa se grăbește în mod natural să-l umple, ducând la o stropire verticală – și în aceste scopuri, în mod ideal, unul mare.
flickr / Loren Kerns
Deci, de ce Cannonballs?
Salt după salt, spune Bush, cel mai bun pariu pentru a deplasa constant cea mai mare apă este ghiulele. De ce? Fizica, desigur. Jumperul va prezenta de obicei cea mai expusă suprafață a zonei apei, maximizând simultan adâncimea de coborâre în apă.
Desigur, nu toate ghiulele sunt create egale. Copiii mici știu deja acest lucru - cu cât jumperul este mai mare, cu atât mai mare este stropirea. De ce? „Volumul deplasat va fi proporțional cu dimensiunea ta”, spune Bush. Acesta este motivul pentru care o ghiulea de tun executată de un copil slăbit de 8 ani va păli în comparație cu o scufundare impecabilă din punct de vedere tehnic de, să zicem, un luptător de sumo - sau doar un copil husky de 8 ani.
Dar un Belly Flop sau Jackknife?
Avocații ai belly flop fără îndoială, plânge rău la toate cele de mai sus. Pântecele lor torturate protestează cu umilință că un impact plat este cea mai zdrobitoare dintre toate opțiunile. S-ar putea să aibă parțial dreptate, spune Bush, pentru că pantofii vor crea o pulverizare orizontală mai mare decât ghiulele. „Pur și simplu pentru că maximizați suprafața expusă în acest fel”, spune Bush. Dar traiectoria verticală de splash a belly flop-ului va fi mult mai mică decât ghiulelei, spune Bush, făcându-l să nu fie ideal pentru câștigarea competițiilor de splash. „Și, desigur, o să te doară ca naiba.”
În timp ce el susține că ghiulele este cea mai consistentă săritură pentru a crea cea mai mare stropire, Bush permite că jackknife oferă o combinație intrigantă de adâncime și deplasare a apei, care combină cele mai bune părți ale ghiuldei și burticului, ducând la stropire atât pe verticală, cât și pe orizontală atunci când este făcută corect.
flickr / Tim Pierce
„Acolo ai un fel de stropire, este asimetric”, spune Bush. Singurul picior extins ar putea crea o cavitate mai adâncă decât o ghiulea de tun. Adăugați la asta unghiul deseori dezorientat al scafandrului într-un cuțit (care duce la o secvență de impact călcâi-cap) și aveți câteva alte ecuații în joc. „Bineînțeles, dacă intri în lateral, există un fel de stropire laterală tocmai de la... inerția ta orizontală care deviază fluidul într-o formă orizontală.”
Ar putea un cuțit de cric executat corect să creeze o stropire mai mare decât o ghiulea de tun? Este o întrebare interesantă din punct de vedere științific, spune Bush, cerșind investigații suplimentare cu fotografie de mare viteză, o piscină și un subiect de testare dispus.
„Ar fi un lucru distractiv de făcut”, spune el.
