Ak dieťa skočí do a bazén a v okolí nie je nikto, kto by to videl, robí to šplechnutie? Samozrejme, že áno. Špliechanie je odmenou za skok. Deti by nebehali okolo bazéna, ustupovali stále ďalej, aby to dosiahli a nacvičovali perfektné skok, ak sa každý vchod stretol s ochabnutým hlt. Bazén skokani všade žijú pre erupciu vody. To je to vzrušenie, muž. A delová guľa je kráľom pre vykúzlenie toho najlepšieho šplechnutia pri bazéne.
Zaujímalo vás niekedy prečo? Niekedy je potrebné, aby profesor MIT vysvetlil veci, ktoré sa všetci naučíme do veku piatich rokov, takže John Bush, profesor aplikovanej matematiky na MIT a dynamika tekutín, ktorá sa sama označuje ako dynamika tekutín, si vzala čas na to, čo bolo pravdepodobne dôležité a intelektuálne produktívne veci, ktoré vysvetľujú, prečo sú delové gule – a zdá sa mi to ako technický výraz – také uštipačné, ako aj to, ako čo najlepšie jeden.
flickr / Jlhopgood
Najprv lekcia. Existujú štyri primárne mechanické koncepty, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, kedykoľvek budete sledovať, ako niekto skáče v bazéne: gravitácia, tvarový odpor, zotrvačnosť tekutiny a pokiaľ ide o delové gule, Worthington prúdové lietadlo.
Pretiahnutie formulára: "Keď sa veľký objekt pohybuje tekutinou, dostanete odpor, ktorý sa nazýva ťah tvaru," hovorí Bush. Zmena hustôt, ktorými objekt prechádza, je veľmi dôležitá aj v tomto prípade, pretože zmena prechodu vzduchom do vody vytvára náraz.
Zotrvačnosť tekutiny: Telo, ktoré naráža na vodu, bojuje proti odporu vody alebo jej zotrvačnosti tekutiny tlak, ktorý odoláva vášmu pohybu, ktorý je úmerný vašej rýchlosti, druhej mocnine a hustote vody,“ Bush hovorí. Tento koncept tiež hrá úlohu pri preskakovaní kameňov a schopnosti niektorých jašteríc bežať po vode.
Worthington Jet: Keď spadneš guľa do kvapaliny vytvorí dieru vo vode a voda, ktorá bola odtlačená nabok, sa potom ponáhľa späť, aby túto dieru vyplnila. "V podstate tým, že narazíte na povrch, vytláčate vodu," hovorí Bush. "Necháte za sebou dutinu a je to kolaps dutiny, ktorý spôsobí postriekanie," hovorí Bush.
Zamyslite sa nad olympijskými skokanmi, ktorých cieľom je vytvoriť čo najmenší špliech. Dôvodom, v terminológii mechaniky tekutín, že sa tak neslávne snažia vojsť do vody čo najrovnejšie hore a dole, je vytlačiť čo najmenej vody.
"Čo je skutočným ukazovateľom toho, koľko sily znášate počas nárazu," hovorí Bush.
Gravitácia: Čím ďalej spadnete, tým rýchlejšie cestujete, keď narazíte na vodu (tu ignorujte koncept koncová rýchlosť, ktorá v ideálnom prípade nebude hrať na miestnom kúpalisku).
„Keď idete vyššie, idete rýchlejšie, takže vplyv je vyšší,“ hovorí Bush.
Takže v súhrne: Skokan s delovou guľou zrýchľuje vzduchom, keď klesá, až kým nenarazí na pokojnú vodu. Potom strácajú silu a klesajú pod hladinu; na zlomky sekundy je nad nimi vo vode dutý priestor, do ktorého sa voda prirodzene vháňa, aby ho vyplnila, čo vedie k vertikálnemu špliechaniu – a na tieto účely ideálne veľkému.
flickr / Loren Kerns
Prečo teda delové gule?
Skok za skokom, hovorí Bush, najlepšou stávkou na to, aby ste dôsledne vytlačili najviac vody, je delová guľa. prečo? Fyzika, samozrejme. Prepojka zvyčajne predstavuje najviac exponovaný povrch oblasti pre vodu a súčasne maximalizuje hĺbku zostupu do vody.
Samozrejme, nie všetky delové gule sú si rovné. Malé deti to už vedia – čím väčší svetrík, tým väčší rozstrek. prečo? "Objem premiestnený bude úmerný vašej veľkosti," hovorí Bush. To je dôvod, prečo delová guľa vykonaná vychudnutým 8-ročným dieťaťom bude bledá v porovnaní s technicky bezchybným ponorom, povedzme, zápasníkom sumo - alebo len husky 8-ročným.
A čo Belly Flop alebo Jackknife?
Obhajcovia brušný flop niet pochýb o tom, plakať zle pri všetkých vyššie uvedených. Ich zmučené bruchá pokorne protestujú, že plochý dopad je najšpliechanejšia zo všetkých možností. Môžu mať čiastočne pravdu, hovorí Bush, pretože prepady na bruchu vytvoria väčší horizontálny sprej ako delová guľa. "Jednoducho preto, že týmto spôsobom maximalizujete exponovanú [povrchovú] oblasť," hovorí Bush. Ale vertikálna trajektória splash belly flopu bude oveľa nižšia ako delová guľa, hovorí Bush, takže nie je ideálny na vyhrávanie splash súťaží. "A, samozrejme, bude to pekelne bolieť."
Zatiaľ čo on tvrdí, že delová guľa je najkonzistentnejší skok na vytvorenie najväčšieho rozstreku, Bush to umožňuje zbíjací nôž ponúka zaujímavú kombináciu hĺbky a výtlaku vody, ktoré kombinujú najlepšie časti delovej gule a brušného flopu, čo vedie k vertikálnemu aj horizontálnemu špliechaniu, ak sa to robí správne.
flickr / Tim Pierce
"Tam sa vám to trochu roztrhne, je to asymetrické," hovorí Bush. Jedna predĺžená noha by mohla vytvoriť hlbšiu dutinu ako delová guľa. Pridajte k tomu často nevyspytateľný uhol potápača v zbíjacom noži (čo vedie k sekvencii dopadu päty a zadku) a máte v hre niekoľko ďalších rovníc. "Samozrejme, ak idete dnu bokom, dôjde k nejakému bočnému rozstreku práve z... vašej horizontálnej zotrvačnosti odkláňajúcej tekutinu v horizontálnej forme."
Mohol by správne vykonaný zdvihák vytvoriť väčší rozstrek ako delová guľa? Je to vedecky zaujímavá otázka, hovorí Bush a žiada o ďalšie skúmanie s vysokorýchlostným fotografovaním, bazénom a ochotným testovacím subjektom.
„Bola by to zábavná vec,“ hovorí.
