Тяжелые камни могут совершать большие прыжки в воде, а также последствия для реального мира

Пропуская камень по воде, большинство людей ищут плоские и легкие камни. Теперь новое исследование предполагает, что более изогнутые и тяжелые камни также могут давать впечатляющие прыжки. И эти результаты не просто помогут вам улучшить вашу игру, их можно применить в реальном мире, например, помочь сделать самолеты более эффективными.

Райан Палмер — прикладной математик из Бристольского университета в Великобритании и соавтор исследования, опубликованного в этом месяце в Королевском обществе.

Он и его коллега создали модель, чтобы узнать, как форма и масса влияют на то, как объекты взаимодействуют с водой. Они обнаружили, что при перепрыгивании камней через озеро «если вы выберете что-то немного тяжелее, вы получите то, что называется сверхэластичной реакцией», — сказал Палмер.

Другими словами, более тяжелый объект может дать впечатляющий отскок.

«Что происходит, так это то, что камень касается слоя воды, и, поскольку он тяжелее, он погружается дальше и остается в контакте дольше», — сказал Палмер. «Это увеличивает давление на этот камень, что затем увеличивает силу, которая поднимает его, и вы можете получить всемогущий скачок в этой реакции».

Теперь Палмер признал, что, хотя вы можете совершить большой прыжок с более тяжелыми камнями, они не приведут к такому количеству прыжков, как с плоскими. Результаты также зависят от формы камня, потому что слишком тяжелый камень может не сработать.

«Таким образом, на самом деле вывод таков: более тяжелая порода, которая может утонуть, если она немного более изогнута, может с большей вероятностью скользить», — сказал он.

Однако Палмер и его коллега изучали нечто большее, чем физику пропуска камней. С помощью математической модели они стремились лучше понять обледенение самолетов — явление, которое происходит, когда самолеты летают в очень холодную погоду.

Иногда на крыле самолета образуются водяные лужи, и ледяные кристаллы в воздухе могут либо утонуть в этой луже, либо скользить по ней. Если они тонут, они приводят к нарастанию льда, что может быть опасно.

Но если они ускользают, сказал Палмер, «ну, это почти та же физика и динамика, которые вы можете обнаружить, если поднимете камень и попытаетесь бросить его через озеро».

Палмер сказал, что важно знать, куда может пойти лед, чтобы лучше понять, нуждаются ли другие части самолета в дополнительной защите.

Он также настаивал на том, что коммерческие самолеты безопасны; существуют существующие системы для защиты их от опасного обледенения. Его исследования направлены на повышение эффективности этих средств защиты.

«Там, где мы живем в этом мире изменения климата и увеличения стоимости топлива и прочего, на самом деле вы всегда стремитесь быть более эффективными, и поэтому вы можете лучше проектировать свои системы, лучше защищать самолеты», — сказал он. «Вы можете освещать эти странные ситуации, которые могут возникнуть, эффективным и инновационным способом».