Настоящее открытие года. Ученые математически высчитали, как правильно запускать "лягушки" по воде
Ученые утверждают, что более тяжелые, по форме напоминающие картошку, а не плоские камни, помогут совершить самый лучший бросок.
Исследователи из Бристольского университета изучили разные типы камней, которые позволят сделать самые далекие скользящие прыжки по воде, пишет The Guardian.
Вопреки всеобщему мнению о приоритете тонких и плоских камней, математическая модель ученых показывает, что более тяжелые камни, по форме напоминающие картофель, могут достигать лучших результатов. "Попробуйте какие-нибудь странные камни и посмотрите, что выйдет" — сказал доктор Райан Палмер, прикладной математик Бристольского университета. "Попробуйте бросить камень, по форме похожий на картофель. С более тяжелыми камнями можно добиться забавных вещей".
Палмер и его коллега Фрэнк Смит, профессор прикладной математики, создали математическую модель для понимания того, как форма и масса объекта влияют на скольжение по поверхности воды. Помимо более шуточного применения, данная модель поможет ученым работать над коммерческими проблемами, такими как обледенение самолетов на высоте или же над сложностями посадки самолетов на воду.
С помощью данной модели, исследователи смогли определить математическую зависимость между массой камня и кривизной его нижней стороны, которая определяла, будет ли он скользить, или нет. И они пришли к выводу, что при достаточной кривизне, более тяжелые камни будут скользить гораздо лучше.
Но при этом есть один нюанс. Тяжелые камни хоть и создают большое натяжение поверхности воды и отскакивают гораздо дальше, но они не могут производить частые отскакивания, как более мелкие и плоские. Получается своеобразный единоразовый "всемогущий" прыжок из воды.
Согласно исследованию, более тяжелые камни с изогнутым основанием могут отскакивать от воды, потому что кривизна меняет то, как камень соприкасается с водой. При первом контакте он вдавливается в воду глубже и дольше. В результате давление воды на дно камня сохраняется дольше, а поверхность воды больше деформируется, и оба эти фактора толкают камень вверх.
"Вы фактически превращаете горизонтальный бросок в более вертикальное движение. Это приводит к увеличению отталкивающей силы воды, что помогает преодолеть массу камня, и вытолкнуть его обратно" — дополнил Райан. "Если бы камень был плоским, его скольжение было бы затруднительным".
При этом модель не учитывала варианты с вращение камней, хотя предыдущие исследования доказали, что этот фактор положительно влияет на метание "блинчиков". Основным эффектом является стабилизация камня за счет гироскопических сил во время скольжения в воздухе. Если камень изначально брошен правильно – вращение помешает ему разворотом в полете и ударом о воду неправильным углом.
Ранее Фокус писал, что ученые работают над созданием математических моделей, имитирующих деятельность человеческого мозга. Таким способом исследователи пытаются сымитировать мыслительный процесс человека.