Πώς περνάει μια πέτρα στο νερό;
Η πέτρα υπερπηδά το νερό λόγω του συνδυασμού της γωνίας με την οποία εκτινάσσεται και της ταχύτητας με την οποία εκτινάσσεται. Η πέτρα πρέπει να έχει μια ορισμένη ταχύτητα για να αναπηδήσει από την επιφάνεια του νερού και η γωνία με την οποία εκτινάσσεται επηρεάζει την ταχύτητα που χάνεται όταν χτυπάει στο νερό.
Εάν είστε ο τύπος του ατόμου που του αρέσει να διασκεδάζει χωρίς να ξοδεύει πολλά χρήματα, τότε ξέρετε ήδη ότι το να περνάτε χρόνο στη φύση είναι η καλύτερη επιλογή. Ο φυσικός κόσμος προσφέρει ατελείωτες ποσότητες δικών του πόρων για να καταναλώσουν οι άνθρωποι, να μολύνουν (η χειρότερη πραγματικότητα της παγκόσμιας κοινωνίας μας), να επιβιώσουν, ακόμη και να παίξουν μαζί τους. Μια τέτοια μορφή ψυχαγωγίας που προσφέρει έρχεται με τη μορφή ενός πολύ «φυσικού» παιχνιδιού – παρακάμπτοντας πέτρες.
Πίστωση:Ria h/Shutterstock
Όσοι ξέρουν από πέτρες ή το έχουν κάνει στο παρελθόν γνωρίζουν πολύ καλά ότι είναι ένας περίεργος συνδυασμός σκληρής δουλειάς και πολλής διασκέδασης. Μπορεί να κοιτάξετε ανθρώπους που πετούν πέτρες και ότι είναι τρελοί, αλλά δεν θα αργήσετε να κυνηγήσετε επίσης το τέλειο βότσαλο για να ανταγωνιστείτε τους άλλους πέτρινους καπετάνιους. Μην είσαι πολύ ζηλιάρης. πετάνε πέτρες τελικά!
Είναι εκπληκτικό να βλέπεις αυτές τις πέτρες να ξεπερνούν το νερό, μοιάζοντας να πηδούν 2, 5 ή 12 φορές στην επιφάνεια του νερού. Πώς όμως το κάνει αυτό; Τι κάνει την πέτρα να περνά πάνω από την επιφάνεια του νερού χωρίς να βυθίζεται μετά την πρώτη ρίψη;
Skipping Stones:The Game
Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω με την επιστήμη του παιχνιδιού, επιτρέψτε μου πρώτα να εξηγήσω το παιχνίδι σε όσους δεν γνωρίζουν πολλά γι 'αυτό (πού ήσουν;). Το skipping stones είναι ένα απλό παιχνίδι που περιλαμβάνει δύο βασικά πράγματα. μια πέτρα (ή ένα βότσαλο ή οτιδήποτε επαρκώς επίπεδο με αρκετό βάρος) και ένα σώμα νερού. Με τον όρο υδάτινο σώμα, προφανώς δεν εννοώ ότι πρέπει να γεμίσετε την μπανιέρα σας με νερό και να αρχίσετε να ρίχνετε πέτρες σε αυτήν… Εννοώ ένα αρκετά μεγάλο σώμα νερού, όπως μια λίμνη ή μια λίμνη.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, το να παρακάμπτετε πέτρες περιλαμβάνει το να κάνετε ό,τι καλύτερο μπορείτε για να παραλείψετε μια πέτρα από την επιφάνεια του νερού. Αυτό που κάνετε είναι να βρείτε μια επίπεδη-λεία πέτρα και να την πετάξετε στην επιφάνεια με χαμηλή γωνία, έτσι ώστε να αναπηδήσει, αντί να βυθιστεί, όπως θα κάνατε αν ρίξατε τον βράχο με ένα μεγάλο τόξο. Στην ιδανική περίπτωση, η πέτρα θα πρέπει να παραλείψει περισσότερες από μία φορές. Οι πρώτοι συνήθως δυσκολεύονται, αλλά για να είστε καλοί στο να παραλείπετε πέτρες, χρειάζεστε καλές πέτρες και εξαιρετική τεχνική. Κάνε υπομονή! Το παιχνίδι είναι ουσιαστικά ποιος μπορεί να πάρει τα περισσότερα skips από την πέτρα του. Οτιδήποτε πάνω από 4-5 είναι πολύ καλό, αλλά οι καλύτεροι skippers της πέτρας στον κόσμο μπορούν να φτάσουν σε διψήφιο αριθμό!
The Science Behind Skipping-stones
Τώρα που καταλάβατε το παιχνίδι, ας ρίξουμε μια ματιά τι εμποδίζει την πέτρα να πέσει μέσα από την επιφάνεια του νερού και αντ 'αυτού της επιτρέπει να αναπηδά από την επιφάνεια επανειλημμένα.
Περιττό να πούμε ότι υπάρχει μια σειρά από φυσικές δυνάμεις που παίζουν εδώ. Ο αριθμός των φορών που μια πέτρα περνά πάνω από την επιφάνεια εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:
- Το ύψος από το οποίο εκτοξεύεται η πέτρα
- Η γωνία με την οποία ρίχνεται η πέτρα
- Φύση της πρόσκρουσης της πέτρας με την επιφάνεια
- Κατάσταση της επιφάνειας του νερού
- Η δύναμη με την οποία ρίχνεται η πέτρα
Διατήρηση της ορμής
Υπάρχει μια αρχή στη φυσική που υπαγορεύει πώς αντιδρούν δύο σώματα όταν συγκρούονται. Δηλώνει ότι, «Για μια σύγκρουση που συμβαίνει μεταξύ του Αντικειμένου 1 και του Αντικειμένου 2 σε ένα απομονωμένο σύστημα, η συνολική ορμή των δύο αντικειμένων πριν από τη σύγκρουση είναι ίση με τη συνολική ορμή των δύο αντικειμένων μετά τη σύγκρουση. Δηλαδή, η ορμή που χάνεται από το αντικείμενο 1 είναι ίση με την ορμή που αποκτά το αντικείμενο 2."
Αυτό σημαίνει απλώς ότι δεν υπάρχει συνολική απώλεια ορμής όταν υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων. Στην περίπτωση που πηδούν πέτρες, όταν η πέτρα αγγίζει την επιφάνεια του νερού, σπρώχνει μια μικρή ποσότητα νερού προς τα κάτω, η οποία επίσης σπρώχνει την πέτρα προς τα πάνω. Υποθέτοντας ότι η δύναμη με την οποία ωθείται η πέτρα προς τα πάνω ισορροπεί έναντι του συνολικού βάρους της πέτρας, υπάρχει μια ελάχιστη ταχύτητα της πέτρας, πάνω από την οποία δεν θα βυθιζόταν. Αυτό σημαίνει ότι η πέτρα δεν θα αναπηδούσε αν δεν είχε την ελάχιστη απαιτούμενη ταχύτητα (η οποία εξαρτάται από το βάρος της πέτρας).
Το πιο σημαντικό, το spin είναι αυτό που κρατά την πέτρα σταθερή κατά τη διάρκεια της αναπήδησής της. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βοηθάει εάν η πέτρα περιστρέφεται επίσης στον άξονά της όταν εκτοξεύεται, καθώς σταθεροποιεί την πέτρα έναντι της ροπής ανύψωσης που εφαρμόζεται στην πλάτη.
Η βέλτιστη τιμή
Δεν υπάρχει βέλτιστη τιμή για την ταχύτητα με την οποία πρέπει να ρίξεις, αλλά υπάρχει μια τιμή για τη γωνία. Έχει διαπιστωθεί ότι εάν η πέτρα πεταχτεί σε γωνία 20° μεταξύ της πέτρας και της επιφάνειας του νερού , έχει περισσότερες πιθανότητες να αναπηδήσει. Επίσης, ένα πιο ήρεμο σώμα νερού προσφέρει μικρότερη εξωτερική αντίσταση στις αναπηδήσεις.
Προφανώς, δεν υπάρχει χρόνος για χάσιμο! Πηγαίνετε στην πλησιέστερη λίμνη με μια χούφτα στρογγυλά, επίπεδα βότσαλα και ελέγξτε την τεχνική σας και τη δύναμη των χεριών σας. Επίσης, μόνο και μόνο για να θέσετε ένα πρότυπο για τον εαυτό σας, το ρεκόρ στο να παρακάμπτετε πέτρες (ως προς τον αριθμό των αναπηδήσεων) κατέχει ο Kurt “Mountain Man” Steiner.
Ο Kurt Steiner σε δράση
Πόσες αναπηδήσεις, ρωτάτε;
88.
Καλύτερα ξεκινήστε την εξάσκηση!
