Справжнє відкриття року. Вчені математично вирахували, як правильно запускати "жабок" по воді
Учені стверджують, що важчі, із формою картоплини, а не плоскі камені, допоможуть зробити найкращий кидок.
Дослідники з Бристольського університету вивчили різні типи каміння, які дозволять зробити найдальші ковзні стрибки по воді, пише The Guardian.
Попри загальну думку про пріоритет тонкого та плоского каміння математична модель учених показує, що важче каміння, яке за формою нагадує картоплю, може досягати кращих результатів. "Спробуйте якесь дивне каміння та подивіться, що вийде, — сказав доктор Раян Палмер, прикладний математик Бристольського університету. — Спробуйте кинути камінь, за формою схожий на картоплину. З важчим камінням можна добитися кумедних речей".
Палмер і його колега Френк Сміт, професор прикладної математики, створили математичну модель для розуміння того, як форма та маса об'єкта впливають на ковзання по поверхні води. Крім жартівливішого застосування, ця модель допоможе вченим працювати над комерційними проблемами, такими як зледеніння літаків на висоті або над складнощами посадки літаків на воду.
За допомогою цієї моделі дослідники змогли визначити математичну залежність між масою каменя та кривизною його нижньої сторони, яка визначала, чи буде він ковзати, чи ні. І вони дійшли висновку, що за достатньої кривизни важчі камені ковзатимуть набагато краще.
Але є один нюанс. Важкі камені хоч і створюють великий натяг поверхні води й відскакують набагато далі, але вони не можуть робити часті відскакування, як дрібніші та плоскі. Виходить своєрідний одноразовий "всемогутній" стрибок із води.
Згідно з дослідженням, важчі камені з вигнутою основою можуть відскакувати від води, тому що кривизна змінює те, як камінь стикається з водою. Під час першого контакту він вдавлюється у воду глибше й довше. У результаті тиск води на дно каменя зберігається довше, а поверхня води більше деформується, і обидва ці фактори штовхають камінь вгору.
"Ви фактично перетворюєте горизонтальний кидок на вертикальніший 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 повітрі. Якщо камінь спочатку кинуто правильно, обертання завадить йому розворотом у польоті й ударом об воду неправильним кутом.
Раніше Фокус писав, що вчені працюють над створенням математичних моделей, що імітують діяльність людського мозку. Так дослідники намагаються зімітувати розумовий процес людини.