Важкі проти плоских: вчені назвали кращих стрибунів по воді

Дослідники з Бристольського університету (Велика Британія) визначили різні типи каміння, які дозволяють робити найдальші ковзні стрибки по воді.

Про це пише The Guardian.

У той час як прихильники забавки надають перевагу тонким плоским каменям, математична модель дослідників показує, що важче каміння, яке за формою нагадує картоплю, може досягати набагато більш вражаючих результатів.

“Спробуйте кілька дивних каменів і подивіться, що вийде”, — сказав доктор Раян Палмер, прикладний математик з Бристольського університету. “А потім спробуйте кинути камінь, схожий на картоплину. З важчими камінням можна добитися цікавих речей”.

Палмер та його колега Френк Сміт, професор прикладної математики в Університетському коледжі Лондона, створили математичну модель. Вона дозволяє дослідити, як форма і маса об’єкта впливають на те, як він рухається по поверхні води. 

Крім жартівливого застосування, ця модель допоможе вченим, які  працюють над більш комерційними проблемами. Наприклад, коли йдеться про накопичення льоду на літаках на висоті або складнощі посадки літаків на воду.

За допомогою цієї моделі дослідники змогли визначити математичну залежність між масою каменя та кривизною його нижньої сторони. Саме вона визначає, чи буде він ковзати, чи ні. І вони дійшли висновку – за достатньої кривизни важчі камені ковзатимуть набагато краще.

Однак громіздкі камені, навіть якщо їх добре жбурнути, не підходять для стрибків по воді у десяток або близько того разів. Важчі, більш вигнуті камені взаємодіють з водою по-іншому, повідомляють вчені в Proceedings of the Royal Society A.

“Якщо у вас є важчий камінь, ви можете отримати надпружну реакцію – один мега-відскок замість кількох маленьких”, — сказав Палмер. “Це змінює гру. Це дуже приємно, якщо ви можете цього досягти”.

Згідно з дослідженням, більш важкі камені з вигнутою основою можуть відскакувати від води, оскільки кривизна змінює спосіб контакту каменю з водою. При першому контакті він вдавлюється у воду глибше і довше. У результаті тиск води зберігається на нижній частині каменю довше, а поверхня води деформується сильніше, що штовхає камінь вгору.

“Ви фактично перетворюєте горизонтальний кидок на більш вертикальний рух. Це призводить до збільшення відштовхувальної сили води, що допомагає подолати масу каменя та виштовхнути його назад, — доповнив Раян. — Якби камінь був плоским, його ковзання було б тяжким”.

Водночас модель не враховувала варіанти з обертанням каміння, хоча попередні дослідження довели, що цей фактор позитивно впливає на метання “млинців”. Основним ефектом є стабілізація каменя за рахунок гіроскопічних сил під час ковзання у повітрі. Якщо камінь спочатку кинути правильно, обертання завадить йому розворотом у польоті й ударом об воду неправильним кутом.

Як повідомляло раніше BitukMedia, після десятиліть досліджень найкращого друга людини вчені нарешті дійшли висновку, що насправді хвіст не може виляти собакою. Собачі хвости взагалі не відіграють жодної ролі в акробатичних маневрах і, швидше за все, є інструментом спілкування.