Физиката на перфектното гмуркане

Гмуркането е получило много странно внимание тази година, благодарение на липсата на филтриращи химикали, които причиниха водата да се превърне от девствено синьо в тревожен зелен цвят, който олимпийските власти твърдят, че не е причина за безпокойство, но в действителност може да мирише. като пърди.

Въпреки това шоуто трябва да продължи. За да може водолазът да спечели златото в съответното събитие, те трябва да изпълнят набор от невероятно сложни маневри в рамките на няколко секунди - скочи от дъската, да се върти във въздуха и да удари водата под ъгъл от 90 градуса, Това е невероятен подвиг, който също илюстрира законите на физиката много елегантно.

Когато водолазът най-накрая изскочи от дъската и достигне върха на скока си, те носят със себе си ъглов импулс, който остава постоянен по време на цялото падане. Импулсът е импулсът, който един обект носи, когато се движи в пространството - това е продукт на масата и скоростта на обекта. Ъгловият импулс е основно инерция с въртеливо движение - ъгловата скорост на обекта (колко бързо се върти), умножена по момента на инерцията.

Инерцията е съпротивление на обект на промени в състоянието на движение (или състояние на покой). Така че моментът на инерцията е в основата си колко въртящ момент е необходим за промяна на ъгловата скорост. Когато гмуркачът скочи от дъската, те трябва да носят със себе си определено количество въртящ момент, което ще им позволи да се въртят във въздуха. Въртящият момент няма да се промени по време на падането, така че стойността му се определя от началния скок.

Водолазът, който скочи от платформата, трябва да го направи по такъв начин, че той или тя да скочи във въздуха, който вече притежава достатъчно въртящ момент, който ще се превърне в достатъчно количество ротационни движения. Това въртеливо движение ще доведе до достатъчно ъглово движение, което водолазът може да използва, за да се върти достатъчно бързо, за да издърпа достатъчно трикове в краткото време между скока и кацането. Много зависи от инерцията, която създавате, когато се насилвате от дъската.

Ъгловият импулс ще остане същият, докато водолазът пада, но какво е водолазът мога промяна е неговият момент на инерция. Как? Чрез преместване на крайниците си по-близо до точката на въртене (т.е. центъра на тялото), което трябва да намали момента на инерцията и следователно да увеличи ъгловата скорост. Ето защо виждате гмуркачите в по-издраскани куки, които се въртят по-бързо. Разтягането на крайниците ще увеличи момента на инерцията, като по този начин ще намали ъгловата скорост, която е от съществено значение за чисто и безупречно гмуркане във водата.

И това води до последната част от гмуркането: водата без вода. Спортът на гмуркане възнаграждава водата, която влиза в басейна, без всъщност да накара много вода да се вдигне и да се разбие. Водолазът ще иска да притисне ръцете им заедно, да ги насочи перпендикулярно към водата и да се потопи във възможно най-вертикала. Това по същество отваря част от водата, която цялото тяло се плъзга в тихо и тихо.