Будь то дайвинг с доков, пушечное ядро в озерах или прыгать с высокой доски, нет ничего похожего на радость прыгать в воду.
Олимпийские дайверы превратили этот естественный акт в сложную науку, с целью сделать всплеск максимально маленьким. Но другой вид спорта ищет только наоборот: крайний максимальный всплеск, один высокий, широкий и громкий.
Добро пожаловать в мир «Прыжок Ману». Несмотря на то, что в Соединенных Штатах не знакомый термин, прыжок в Новой Зеландии любим. Спорт возник в сообществе маори, где выпасть Ману — это образ жизни. Там прыгуны ману прыгают с мостов, причалов и дайвинговых платформ, чтобы сделать гигантские всплески.
СМОТРЕТЬ: По мере того, как зимнее плавание приобретает популярность, преимущества и риски, чтобы сделать ледяной погружение
Спорт игривый, но соревновательный. На чемпионате мира Z Manu вы выигрываете, основываясь на высоте и ширине своего всплеска. Текущая запись: всплеск высотой более 32 футов (10 метров).
Концепция звучит просто, но, как и олимпийское дайвинг, оказывается, что есть наука для прыжков с ману.
https://www.youtube.com/watch?v=ovlz7z8whkg
В Новой Зеландии прыжок Ману — это одержимость.
Уортингтонский всплеск
Как жидкие динамики, мы изучаем то, как живые организмы взаимодействуют с жидкостями — например, как фламинго питается головами под водой, или как насекомые ходят по воде.
Поэтому, когда мы наткнулись на вирусные видео, прыгающие на Тикток и YouTube, наше любопытство было вызвано. Мы начали научное исследование искусства сделать всплеск.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: По мере того, как тепловые волны поражают во всем мире, напоминание о том, что погружение в холодную воду может быть смертельным
Наше исследование было больше, чем просто весело и игры. Оптимизация того, как тела попадают в жидкости — будь то тела человеком, животным или механическим — является незаменимой ветвью науки. Понимание физики ввода воды имеет значение для военно -морской инженерии, биомеханики и робототехники.
Мы обнаружили, что создание идеального всплеска Ману — это не только прыжки в воду. Вместо этого речь идет о освоении воздушных маневров, времени подводных движений и знании, как точно ударить по поверхности.
Микросекунда, перемычка Ману попадает на воду, имеет решающее значение. На самом деле происходят два всплеска: первое, взблетение короны образуется, когда тело разбивает поверхность. Следующий, Splash Worthington, отвечает за мощный взрыв воды, который стреляет высоко в воздух. Прыжок Ману — это все о запусках и максимизации всплеска Уортингтона.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Что на самом деле в общественных бассейнах?
Итак, мы проанализировали 75 видео на YouTube прыжков Manu. Во-первых, мы заметили технику: первые перемешивающие ягодицы сначала, с ногами и туловищами, сжимающимися в V-образной позе.
Но в тот момент, когда они уходят под воду, дайверы отказываются и выходят, чтобы выпрямить свои тела. Это расширяет воздушную полость, пространство воздуха, созданное в воде прыжком; Затем полость падает, отделяя себя от тела. Этот период отряда известен как «время отключения»-когда коллапс посылает струю воды, стреляющую вверх. Все это происходит в пределах доли секунды.
https://www.youtube.com/watch?v=u_pgkzcel-g
Наука, стоящая за большим всплеском.
Ответы от Манубота
Мы обнаружили, что прыгуны вошли в воду при среднем V-угле около 46 градусов. Заинтригованные, мы воссоздали эти движения в лабораторном аквариуме, используя 3D-печать, V-образные снаряды для тестирования различных V-ангал.
СМОТРЕТЬ: Защитники безопасности плавания стремятся преодолеть историческое расовое неравенство
Результат? Угол 45 градусов создал самые быстрые, самые высокие всплески, практически соответствующие тому, что мы наблюдали в человеческих прыгунах. V-Англи более чем на 45 градусов увеличили риск травм от приземления на спине. Мы обнаружили интересным, что прыгуны почти почти достигли оптимального угла в основном благодаря тому, что казалось интуицией, проб и ошибкой.
https://www.youtube.com/watch?v=yrizpb-vziq
Обратите внимание, как всплеск V-образных снарядов был самым высоким на 45 градусов.
Копая глубже, мы затем построили Манубота, робота, который имитирует движения человеческого тела во время прыжков Ману. Он может переключиться с V-формы на прямую осанку под водой. Вот как мы узнали оптимальное время, чтобы максимизировать размер всплеска.
Например, для того, кто 5 футов 7 и прыгает с 1 метра, открыв свое тело в течение 0,26 до 0,3 секунды после удара по воде, что привело к самым большим всплескам. Открыть слишком рано или слишком поздно, и размер брызга скомпрометирован.
https://www.youtube.com/watch?v=z8nflib_0f4
Вот как работал Манубот.
Одно предостережение: люди гораздо сложнее, чем любой торговый снаряд с 3D-печатью или манубот. Такие факторы, как распределение веса, гибкость и анатомическая форма, добавляют нюансы, которые наши модели еще не воспроизводят.
На данный момент, однако, наши выводы подчеркивают простую правду: создание идеального всплеска Ману не является результатом удачи. Вместо этого он опирается на тщательно настроенную симфонию воздушных и подводных маневров. Так что в следующий раз, когда вы увидите, как кто -то опрыскивает всех в бассейне гигантским прыжком, помните — за всплеском есть прекрасная наука.
Эта статья переиздана из разговора по лицензии Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.
