211service.com
Som sten, hvorfor nogle bolde hopper på vandet
En Waboba er en bold, der hopper på vandet ( wa at have bo uncing ba ll, geddit?). Det gør det lidt usædvanligt, da et simpelt eksperiment vil vise, at mange bolde ikke hopper på vandet. Og det rejser et interessant spørgsmål – hvordan fungerer Waboba?
I dag får vi svar fra Michael Wright ved Brigham Young University i Utah og et par venner. Disse fyre filmede, hvordan tre bolde interagerer med vand, når de hoppes.
Her er, hvad de fandt. En superbold, som er solid og derfor har et relativt lille overfladeareal for sin masse, graver sig dybt ned i vandet, selv når den rammer i en lav vinkel. Så den hopper ikke.
En ketcherkugle er på den anden side hul og har derfor et større forhold mellem overfladeareal og masseforhold. Når den kastes i en lav vinkel, trænger den kun et lille stykke ned i vandet og skaber en fordybning i overfladen, hvorigennem den høvler tilbage på overfladen. Så det slår lidt tilbage.
Wabobaen er hul, men den er også blød, og det viser sig at være vigtigt. Når det rammer vandet i en lav vinkel, skaber det også en skålformet fordybning. Men fordi den er blød, flader bolden ud til skiveform, når den rammer overfladen, og dette giver den mulighed for at akvaplane effektivt hen over overfladen. Og vinklen på den skålformede fordybning får den til at lancere i luften, hvor bolden genvinder sin form, hvilket får det til at se ud, som om den har hoppet.
Processen ligner bemærkelsesværdigt den måde, sten springer over vandet, selvom de er tættere end væsken. Et lavt stød med vandoverfladen skaber en skålformet fordybning, der sender stenen ud i luften, når den forlader den.
Wright og co har filmet alle disse effekter i en video placeret på arXiv i dag, endnu en indgang til dette års Gallery of Fluid Motion drevet af væskedynamikafdelingen i American Physical Society.
Det, der er imponerende ved videoen, er enkelheden i eksperimenterne, hvoraf mange finder sted på en sø i en lokal park. Og alligevel modsiger dette de vanskeligheder, disse fyre må have haft at håndtere. Tag ikke fejl, denne form for arbejde er sværere, end de får det til at se ud. Men altså, det er en del af kunsten at lave film.
Så hvorfor kan dette være nyttigt? Wright og co siger ikke i deres video, men det faktum, at en af holdet er hos Naval Undersea Warfare Center i Newport, kan måske give et fingerpeg.
Ref: arxiv.org/abs/1110.3989 : Hellige kugler!
Video i høj opløsning
Lo-res video