Μαθηματικοί ανακάλυψαν πως οι πέτρες με σχήμα πατάτας κάνουν καλύτερα «βατραχάκια» στη θάλασσα

Μαθηματικοί ανακάλυψαν πως οι πέτρες με σχήμα πατάτας κάνουν καλύτερα «βατραχάκια» στη θάλασσα Facebook Twitter
0

Ερευνητές ανήγαγαν σε επιστήμη το παιχνίδι με τις πέτρες στη θάλασσα. 

Μαθηματικοί εντόπισαν συγκεκριμένους τύπους πέτρας που μπορούν να κάνουν μεγάλα «άλματα» στην επιφάνεια του νερού, αν ριφθούν με τον κατάλληλο τρόπο. 

Ενώ οι λάτρεις του παιχνιδιού προτιμούν τις λεπτές, επίπεδες πέτρες, για «βατραχάκια» σε μεγάλες αποστάσεις, το μαθηματικό μοντέλο των ερευνητών αποκαλύπτει ότι οι βαρύτερες πέτρες σε σχήμα πατάτας μπορούν να επιτύχουν πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα.

«Δοκιμάστε μερικές πιο πλατιές πέτρες και θα δείτε τι θα συμβεί», δήλωσε ο δρ Ράιαν Πάλμερ, καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ. «Δοκιμάστε να ρίξετε μια πέτρα που μοιάζει με πατάτα. Μπορείτε να κάνετε μερικά διασκεδαστικά πράγματα με βαρύτερες πέτρες».

Ο Πάλμερ και ο συνάδελφός του Φρανκ Σμιθ, καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο University College του Λονδίνου, δημιούργησαν ένα μαθηματικό μοντέλο για να διερευνήσουν πώς το σχήμα και η μάζα ενός αντικειμένου επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο γλιστρά στην επιφάνεια του νερού. Πέρα από τις κρίσιμες συνέπειες για τη ρίψη πέτρας, το μοντέλο θα βοηθήσει τους επιστήμονες που εργάζονται σε πιο σημαντικά προβλήματα, όπως η συσσώρευση πάγου σε αεροσκάφη εν πτήσει και οι δυνάμεις που παίζουν ρόλο όταν τα αεροπλάνα προσγειώνονται στο νερό.

Οι ερευνητές εντόπισαν μια μαθηματική σχέση μεταξύ της μάζας της πέτρας και της καμπυλότητας της κάτω πλευράς, που προσδιορίζει αν το βότσαλο θα γλιστρούσε ή όχι πάνω στο νερό. Οι βαρύτερες πέτρες που σε άλλες περιπτώσεις θα βυθιζόταν, μπορούν αν γλιστρήσουν αν η καμπυλότητα είναι επαρκής, συμπεραίνουν.

Ωστόσο, οι πιο ογκώδεις πέτρες, ακόμη και αν ριφθούν «σωστά», δεν πρόκειται να αναπηδήσουν πολλές φορές πριν εξαφανιστούν κάτω από την επιφάνεια. Οι βαρύτερες, πιο καμπυλωτές πέτρες αλληλεπιδρούν με το νερό με διαφορετικό τρόπο, αναφέρουν οι επιστήμονες στην επιθεώρηση Proceedings of the Royal Society A.

«Αν έχετε μια βαρύτερη πέτρα, μπορείτε να έχετε μια υπερελαστική απόκριση, με μια μοναδική μεγάλη αναπήδηση αντί για πολλές μικρές αναπηδήσεις», δήλωσε ο Palmer.

Σύμφωνα με τη μελέτη, οι βαρύτερες πέτρες με καμπύλη στη βάση μπορούν να αναπηδήσουν στο νερό, επειδή η καμπυλότητα αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο η πέτρα έρχεται σε επαφή με το νερό. Κατά την αρχική επαφή, πιέζεται στο νερό πιο βαθιά και για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ως αποτέλεσμα, η πίεση από το νερό διατηρείται στη βάση της πέτρας για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και η επιφάνεια του νερού παραμορφώνεται περισσότερο, ωθώντας την πέτρα προς τα πάνω.

«Ουσιαστικά μετατρέπετε μια οριζόντια ρίψη σε μία πιο κάθετη κίνηση. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της δύναμης του νερού που σπρώχνει αντίθετα την πέτρα και αυτό μπορεί να ξεπεράσει τη μάζα και να οδηγήσει την πέτρα ξανά προς τα έξω», εξήγησε ο Ryan. 

Το μοντέλο δεν εξέτασε τον αντίκτυπο της περιστροφής των λίθων, αλλά προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι η περιστροφή αποτελεί σημαντικό μέρος της επιτυχημένης αναπήδησης στην επιφάνεια του νερού. Το κύριο αποτέλεσμα είναι η σταθεροποίηση της πέτρας μέσω γυροσκοπικών δυνάμεων καθώς γλιστράει στον αέρα. Αν η αρχική ρίψη είναι καλή, η περιστροφή μπορεί να την αποτρέψει από το να ανατραπεί κατά τη διάρκεια της ρίψης ή να χτυπήσει το νερό σε κακή γωνία.

Τech & Science
0

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Τουρκία: Σπίτι στην Πισιδία χτίστηκε με λίθους που φέρουν στα ελληνικά επιστολή του Ρωμαίου αυτοκράτορα Καρακάλλα

Τech & Science / Τουρκία: Σπίτι στην Πισιδία χτίστηκε με λίθους που φέρουν στα ελληνικά επιστολή του Ρωμαίου αυτοκράτορα Καρακάλλα

Το σπίτι χτίστηκε τη δεκαετία του 1950 από κατοίκους που, δίχως να το γνωρίζουν, χρησιμοποίησαν πέτρες από τα ερείπια της αρχαίας πόλης Τακίνα στο Πολυδώριο Πισιδίας
LIFO NEWSROOM
Ιταλία: Χωριό της Εποχής του Χαλκού, ηλικίας 3.000 ετών εντοπίστηκε στον βυθό της λίμνης Mezzano

Τech & Science / Ιταλία: Χωριό της Εποχής του Χαλκού, ηλικίας 3.000 ετών εντοπίστηκε στον βυθό της λίμνης Mezzano

Η υποβρύχια έρευνα στη λίμνη Mezzano της Ιταλίας αποκάλυψε προϊστορικό χωριό της Εποχής του Χαλκού, με άριστα διατηρημένα αντικείμενα και ξύλινους πασσάλους που μαρτυρούν τη ζωή και την τεχνολογία μιας χαμένης κοινότητας πριν από 3.000 χρόνια
LIFO NEWSROOM
Κορινθιακός Κόλπος: Εντοπίστηκε υπόγειο σύστημα γλυκού νερού 800.000 ετών

Τech & Science / Κορινθιακός Κόλπος: Εντοπίστηκε υπόγειο σύστημα γλυκού νερού 800.000 ετών

Ένα υπόγειο σύστημα χαμηλής αλατότητας ηλικίας 800.000 ετών εντοπίστηκε στον Κορινθιακό Κόλπο, αποκαλύπτοντας πολύτιμες πληροφορίες για τα αποθέματα γλυκού νερού και την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή
LIFO NEWSROOM