Ako dete skoči u a bazen i nema nikog u blizini da to vidi, da li pravi prskanje? Naravno da jeste. Prskanje je nagrada za skok. Deca ne bi trčala oko bazena, koračajući sve dalje i dalje da bi to stekla i vežbala савршен skočiti ako je svaki ulaz dočekan mlitavim gutljaj. Skakači u bazen svuda žive za erupciju vode. To je uzbuđenje, čovek. A topovsko đule je kralj za izazivanje najboljeg prskanja pored bazena.
Da li ste se ikada zapitali zašto? Pa, ponekad je potreban profesor MIT-a da objasni stvari koje svi naučimo do pete godine, dakle Džon Buš, profesor primenjene matematike na MIT-u i samoopisani dinamičar fluida, odvojio je vreme od onoga što je verovatno bilo važno i intelektualno produktivne stvari koje objašnjavaju zašto su topovske kugle — a ovo se čini kao tehnički izraz — tako prskane, kao i kako napraviti najbolje један.
flickr / Jlhopgood
Prvo, lekcija. Postoje četiri primarna mehanička koncepta koji međusobno deluju kad god gledate kako neko skače u bazenu: gravitacija, otpor oblika, fluidna inercija i, što se topovskih kugli tiče, Worthington млазни.
Prevucite obrazac: „Kada se veliki objekat kreće kroz tečnost, dobijate otpor, koji se naziva povlačenje forme“, kaže Buš. Promena gustine kroz koju objekat prolazi je veoma relevantna i u ovom slučaju, jer promena prolaska kroz vazduh u vodu stvara uticaj.
Inercija tečnosti: Telo koje udara u vodu bori se protiv otpora vode, ili njene inercije tečnosti. „U suštini dobijate pritisak koji se opire vašem kretanju, koji je proporcionalan vašoj brzini, kvadratu i gustini vode“, Buš kaže. Ovaj koncept takođe igra ulogu u preskakanju kamenja i sposobnosti određenih guštera da trčati preko vode.
Worthington Jet: Kad padneš sferu u tečnost stvara rupu u vodi, a voda koja je gurnuta u stranu onda juri nazad da popuni tu rupu. „U suštini, kada udarite u površinu, istiskujete vodu“, kaže Buš. „Ostavljate šupljinu iza sebe, a kolaps šupljine izaziva prskanje“, kaže Buš.
Razmislite o olimpijskim visokim roniocima čiji je cilj da stvore najmanji prskanje koji mogu. Razlog, u terminologiji mehanike fluida, što oni tako neslavno pokušavaju da uđu u vodu što je moguće ravno gore-dole, jeste da istisnu što je moguće manje vode.
„Što je zaista pokazatelj koliku silu izdržavate tokom udara“, kaže Buš.
Gravitacija: Što dalje padate, brže putujete kada udarite u vodu (zanemarite ovde koncept terminalna brzina, što u idealnom slučaju neće biti na vašem lokalnom bazenu).
„Kako idete više, idete brže, tako da je uticaj veći“, kaže Buš.
Dakle, ukratko: skakač koji udara topove ubrzava kroz vazduh dok se spušta dok ne udari u mirnu vodu. Oni tada gube snagu dok padaju ispod površine; za deliće sekunde iznad njih u vodi postoji šuplji prostor, koji voda prirodno juri da ispuni, što dovodi do vertikalnog prskanja – i za ove svrhe, idealno veliko.
flickr / Loren Kerns
Pa, zašto Cannonballs?
Skok za skokom, kaže Buš, najbolja opklada za konstantno izbacivanje vode je topovska kugla. Зашто? Fizika, naravno. Skakač će obično predstaviti najizloženiju površinu vode dok istovremeno maksimizira dubinu spuštanja u vodu.
Naravno, nisu sve topovske kugle jednake. Mala deca to već znaju - što je džemper veći, to je veće prskanje. Зашто? „Izmešteni volumen će biti proporcionalan vašoj veličini“, kaže Buš. Zbog toga će topovsko đule koje izvrši mršavi osmogodišnjak prebledeti u poređenju sa tehnički besprekornim zaronom od strane, recimo, sumo rvača — ili samo osmogodišnjaka.
Šta je sa trbušnim loptom ili nožem?
Advocates of the belly flop bez sumnje plakati gadno na sve gore navedeno. Njihovi izmučeni stomaci ponizno protestuju da je ravan udar najsjajnija od svih opcija. Možda su delimično u pravu, kaže Buš, jer će trbušnjaci stvoriti veći horizontalni sprej od topovskog đula. „Jednostavno zato što na taj način maksimizirate izloženu [površinu]“, kaže Buš. Ali vertikalna putanja prskanja trbušnog flopa biće mnogo niža od topovske kugle, kaže Buš, što ga čini ne idealnim za osvajanje takmičenja u prskanju. "I, naravno, boliće kao pakao."
Iako tvrdi da je topovsko đule najkonzistentniji skok koji stvara najviše prskanja, Buš dozvoljava da jackknife nudi intrigantnu kombinaciju dubine i pomeranja vode koja kombinuje najbolje delove topovskog đula i trbušne loptice, što dovodi do vertikalnog i horizontalnog prskanja kada se uradi ispravno.
flickr / Tim Pierce
„Ovde dobijate neku vrstu čudnog prskanja, asimetrično je“, kaže Buš. Jedna produžena noga mogla bi da stvori dublju šupljinu od topovskog đula. Dodajte tome često neobičan, ugao ronioca u nožu (što dovodi do sekvence udarca pete-guza), i imate neke druge jednačine u igri. „Naravno, ako uđete bočno, postoji neka vrsta bočnog prskanja samo od... vaše horizontalne inercije koja odbija tečnost u horizontalnom obliku.
Da li pravilno izveden nož može da stvori veći prskanje od topovskog đula? To je naučno zanimljivo pitanje, kaže Buš, koji traži dalju istragu sa brzim fotografisanjem, bazenom i voljnim ispitanikom.
„To bi bila zabavna stvar“, kaže on.
