Все мы в детстве любили пускать камешки-"картошки", стараясь, чтобы получилось как больше «блинчиков» на воде. У каждого были свои секреты — правильная форма, угол наклона, сила броска. И только недавно ученые вывели формулу идеального плоского тела, который при соприкосновении с водой не будет тонуть, а станет отскакивать от нее снова и снова.
Этот принцип полезен не только в игре
Скольжение тонкого тела, то есть удар о воду под малым углом и последующий отскок, имеет особую важность во многих серьезных сферах. Игривый аспект, знакомый нам с детства, - это одна сторона медали. С другой стороны, серьезное применение этого принципа ожидается в промышленности и авиации.
Например, ученых волнует воздействие обледенения на поверхности самолетов, повторяющиеся удары метеоров и посадки летательных аппаратов на воду. Важен принцип многократного удаления частиц над слоями воды на поверхностях транспортных средств, где капли могут принимать различные размеры и формы. Это вопрос безопасности передвижения.
Недавнее исследование было посвящено скольжению двумерного тонкого тела по неглубокому слою невязкой воды. Особое внимание ученые уделяли влиянию формы и веса тела как важному новому аспекту. Опытные метатели камней хорошо знают, какую решающую роль играют форма и вес «картошки» в дальности полета. Теперь же ученые расписали точную формулу этого процесса.
Какой камешек полетит дальше
Внимание ученых было в первую очередь сосредоточено на объединенной роли формы и массы, поскольку они оба имеют тенденцию присутствовать и быть важными на практике. Интерес также вызывало их совместное влияние на отскок или затопление камешка и то, как изменение его формы влияло на весь процесс. И если раньше считалось, что дальше всего летят плоские и легкие камни, то теперь эта теория опровергнута.
Ученые создали модель и установили математическое соотношение между кривизной поверхности камня и его весом. Было доказано, что при достижении нужной кривизны тяжелые камни летят гораздо дальше. Они при забросе глубже погружаются в воду, а потом за счет этого выше подпрыгивают и в результате летят дальше. Главное - бросить их под правильным углом.
