Камни в воду: учёные высчитали волшебный угол
Как же это будет по-русски? Одни говорят, что запускают «лягушек», другие именуют это «блинами», третьи «нырками», четвёртые выражаются словами «кидать плоские камушки в воду, чтобы они подпрыгивали большее количество раз».
На всех языках заглавия различные, а учёные, о работе которых отправится обращение, сообщили бы «рикошет».
Прыгающие по водной поверхности камушки смешат людей весьма в далеком прошлом — поговаривают, этим ещё древние греки баловались.
А первое официальное упоминание о забаве относят к 1583 году. Тогда наравне с камушками бросали раковины устриц, а игра именовалась Ducks Drakes («селезни и Утки»).
Из-за чего так? Да по причине того, что, в то время, когда камень в первоначальный раз отскакивает от воды — это «утка», второй раз — «селезень», третий раз — опять «утка» и без того потом.
Относящееся к метанию выражение «делать селезней и уток» имело значение «расточительное отношение к финансам» — аналог «бросать деньги на ветер».
В соответствии с легенде, в селезней «и спорт Уток» перевоплотил король Англии, запустивший в Темзу соверен, а в Соединенных Штатах игру популяризировал, якобы, сам Джордж Вашингтон, кинувший в воду не то камень, не то серебряный американский доллар. Как видите, в игре принимали участие и монеты.
Прыгай-прыгай! Нужно — 39 раз (иллюстрация yeeha.net).
Нужно уточнить, что американский термин звучит, как «stone skipping». Англичане чаще говорят «stone skimming», ирландцы «stone skiffing», датчане «smutting», а французы «ricochet».
Пожалуй, будем именовать это «стоун-скиппинг», по-американски, поскольку чемпионом (до тех пор пока ещё) есть гражданин США.
В общем, на данный момент прыгают в основном камни, а сам стоун-скиппинг поставлен, возможно сообщить, на опытную базу. Вот, например, NASSA — Ассоциация стоун-скиппинга Северной Америки, а это Stoneskipping.com — сайт данного вида спорта.
Кстати, спортом эту потеху мы назвали не просто так. Тут проводятся чемпионаты, и вправду присутствует дух соревновательности, потому, что имеется всемирный рекорд. Его в первой половине 90-ых годов двадцатого века установил в Техасе на Blanco River некто Джердон Колеман-Макги (Jerdone Coleman-McGhee).
Его камешек отскочил от воды 38 раз, за что метатель был занесён в Книгу рекордов Гиннеса.
На чемпионатах мира по метанию камней всё так же серьёзно, как и на настоящих спортивных состязаниях (фото yeeha.net).
Потом он написал книжку The Secrets of Stone Skipping и основал NASSA.
Ясно, что попасть в Книгу желают весьма многие, но как не стараются, рекорд побить всё не смогут — 23-24 касания, а дальше никак. Видя такое дело, секретами стоун-скиппинга заинтересовались учёные и, в первую очередь, как ни необычно, французские.
Движет ими вовсе не жажда рекордов, а желание осознать физику данного явления с сугубо практическими целями. К примеру, злополучные шаттлы, возвращаясь в воздух Почвы, подпрыгивают практически как камень.
Так, изучение скачущих по воде плоских предметов — крайне важное дело, имеющее прямое отношение к посадке космических судов! Нечайно начинаешь думать, что схожесть NASSA с NASA не случайна.
На соревнованиях употребляются камни самых размеров и разных форм (фото stoneskipping.com).
А первой новостью от французских экспертов стал доклад Ледерика Буке (Lyderic Bocquet) называющиеся «Физика стоун-скиппинга» (PDF-документ: The physics of stone skipping), размещённый в 2002 году.
В нём описывались результаты первых опытов, и было обещано окончательное раскрытие секретов бросания камешков.
Собственные обещания французы постарались выполнить в начале Января 2004 года, в то время, когда в издании Nature показалась статья «Секреты успешного стоун-скиппинга» (Secrets of successful stone-skipping). Ледерик Буке есть только соавтором этого труда, а начальником группы, которому и достались все лавры, стал Кристоф Клане (Christophe Clanet) из исследовательского университета IRPHE.
В метании участвуют и дети, и калеки (фото yeeha.net).
Итак, дабы оказать помощь людям из кожный покров и NASA, исследователи выстроили механизированную катапульту, которая вместо камней, ракушек и монет запускает алюминиевые диски в двухметровый бассейн. Тем самым, они сделали ход от теории к практике — решили пронаблюдать всё собственными глазами.
При помощи камеры они зафиксировали миг запуска, продолжающийся меньше сотой доли секунды. Помимо этого, на протяжении опытов совершенно верно вымерялись угол, вращения и скорость полёта.
Тут-то учёные и нашли, быть может — убедились, что самое основное «это чудесный угол», другими словами — угол в 20 градусов, под которым плоский объект касается воды.
Не редкость, что камень не отскакивает от воды по большому счету (фото stoneskipping.направляться).
В этом случае — французам неизвестно, по какой причине — минимизируется контакт объекта с поверхностью. Это указывает, что у него остаются «силы» скакать дальше и дальше.
Вращение, форма и скорость кроме этого серьёзны.
К примеру, вращение стабилизирует объект и мешает его погружению, потому-то он, наверное, отскочит. Совершенно верно так же «скоростные» камни будут прыгать лучше, чем медленные.
Так, 5-сантиметровый диск, приближающийся к воде под чудесным углом, обязан лететь со скоростью, превышающей 2,5 метра в секунду. Ну, и круглые диски лучше скачут благодаря площади соприкосновения с поверхностью.
Как бы оптимален не был спортсмен, в итоге, камешек всё равняется утонет (фото vuw.ac.nz).
Не сообщается, каких, фактически, результатов в стоун-скиппинге добилась команда Кристофа Клане. В частности, сколько раз подпрыгнул их диск.
Да, и работа в целом думается не законченной.
Но что же в итоге? Как побить рекорд Колемана-Макги?
Выходит, необходимо забрать камень, более вторых формой соответствующий диску, и, закрутив, запустить его приложив все возможные усилия под углом 20 градусов.
Должно быть, в исполнении этих условий катапульте швырять камушки будет несложнее, чем человеку. В случае если нет, то в Книге Гиннеса не так долго осталось ждать покажутся новые имена.
Уж не ваши ли?
