Обложка канала

Nplus1

35195 @nplusone

Главное российское издание о науке и технологиях.

Nplus1

4 года назад
Открыть в
Игра в «блинчики» — очень загадочная. Мировой рекорд по числу подпрыгиваний блинчиков по воде составляет 88 раз, и до сих пор никто (даже сам рекордсмен) точно не знает, как добиваться таких результатов. Группа тайваньских физиков изготовила экспериментальную установку по метанию невращающегося диска вдоль поверхности воды. Физики выбрали алюминиевый диск диаметром три сантиметра, толщиной пять миллиметров и массой девять грамм. Они имели возможность настраивать скорость броска, ориентацию «блинчика» и направление его движения при столкновении с водой. Высокоскоростная камера снимала все удары с частотой 2000 кадров в секунду. Ученые выделили пять стадий процесса: 🥞приближение, 🥞касание, 🥞удар, 🥞скольжение, 🥞удаление. Наиболее важными из них оказались третья и четвертая. На стадии удара диск действовал как поршень, выталкивая некоторое количество воды, пропорциональное площади погружения. По мере движения вниз росла сила реакции водной поверхности. В какой-то момент она разворачивала вертикальную компоненту скорости, после чего начинался этап скольжения вверх, который управлялся по большей части весом снаряда, силой трения и сопротивлением, создаваемым гравитационно-капиллярными волнами. На всех стадиях диск продолжал движение вперед по инерции, хотя и терял в скорости. Чтобы предсказывать движения «блинчика», авторы разработали численный алгоритм. Для диска, ориентированного под углом в пять градусов к поверхности воды и падающего в нее под углом десять градусов, модель предсказала 4, 5, 6, и 7 прыжков для скоростей 5, 10, 15 и 20 метров в секунду, что и наблюдалось на практике.