Ученые выяснили, почему некоторые предметы не отскакивают от воды, а скользят по ней

Светлана Белякова – 24 апреля 2019

Есть два типа движения деформированной сферы по воде. При первом типе кончик опускается под воду только один раз при полном обороте, при втором два раза. Это можно рассчитать с помощью уравнения.

Еще в конце 16-го века морские артиллеристы знали, что пушечное ядро, выпущенное под небольшим углом к поверхности воды, будет скользить, а не отскакивать. Техника упрощает нацеливание, потому что снаряд будет ударять по всем объектам на пути, а не только по одной точке. В недавнем исследовании ученые раскрыли секрет того, как предметы «ходят» по воде. Как говорят ученые, это исследование не только раскрывает секрет движения по воде упругих сфер, но и закладывает основу для будущего дизайна передвигающихся по воде дронов. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Для эксперимента ученые использовали высокоскоростные камеры и специальный аппарат, выстреливающий сферу с большой скоростью. Они запускали сферу, снимали её движение и позже, с помощью компьютера, анализировали. Движение по воде без отскоков происходит, когда упругие сферы развивают большую скорость вращения в течение первых ударов, в результате чего форма сферы деформируется в продолговатую. Сфера движется почти параллельно поверхности воды, при этом кончик погружается под поверхность при каждом повороте.

Погружаясь в воду только кончиком, сфера и не тонет, и не отскакивает, создавая иллюзию скольжения по воде. Необходимое количество вращения для каждого объекта разное, оно зависит от способности деформироваться, радиуса и плотности. Эксперименты показали, что чаще всего деформированная форма напоминает вытянутый сфероид, это указывает на то, что сфера не только подвергается вращению твердого тела, но и внутри тоже имеет упругие волны.