как кинуть камень блинчиком

13.07.202214.07.2022 admin 0 Comments

Любопытно знать

от Aleksandr

Плоский камень может пропрыгать по водной глади пятьдесят один раз. Это считается мировым рекордом, но достичь этого можно и Вам, запомнив рецепт приготовления блинчиков на воде.

Во первых, чтоб камень долго не тонул, нужно кидать его как можно сильнее. Дело в том, что на воде любое тело держит так называемая динамическая сила. Чем меньше сила движения, тем динамическая сила меньше. Этой закономерностью пользуются водные лыжники.

Чтоб приготовить больше блинчиков на воде, нужно кидать камень по особой траектории. Если камень упадет на воду под неверным углом, то сразу утонет. Камень должен лететь как можно ближе к воде, так вы добьетесь лучшего рикошета. Правильной техники низкого броска можно добиться только тренировкой мышечной памяти. Для этого рекомендуется метать шайбу под низкую перекладину.

Главный ингредиент этого рецепта – камень правильной формы. Природа создала разные камушки, но для прыжков по воде, как никакие, пойдут плоские и круглые. Чем больше диаметр камня, тем лучше он будет прыгать по воде. Однако, крупный голыш не подойдет, он тяжелый и быстро утонет. Золотая середина – камень диаметром десять сантиметров. Такой камень будет весить около ста граммов и у физиков он считается оптимальным.

Швыряние камней по воде, в Америке называют стоутн скипенг. И рекорд мира, в пятьдесят один раз, тоже принадлежит американцу. А первый официальный рекорд по стоунт скипенгу, составляет двадцать два блинчика.

Источник

Стоунскиппинг: история и секреты прыгающих по воде камешков

Фото из открытых источников

Нет ничего приятнее и полезнее, чем отдыхать возле воды – у озера, реки или моря. При этом можно не только купаться и загорать, плавать на лодке, ловить рыбу, но даже просто бросать в воду камешки – «блинчики», «лягушки», «утки» (у венгров) или «кролики» (так это развлечение называют монголы).

Что же касается спорта, то пускание камешков по воде давно уже перешло в разряд популярных состязаний. Так, в США имеется даже ассоциация стоунскиппинга – NASSA (не путать с названием американского космического агентства), которая организует ежегодные всемирные соревнования. К слову заметим, что первым чемпионом мира по стоунскиппингу стала девушка, а сам Колеман-МакГи (создатель NASSA) в 1992 году запустил свой «блинчик» на 38 подпрыгиваний и благодаря этому угодил в Книгу рекордов Гиннесса. Правда, в 2003 году Курт Стайнер побил это достижение (40 подпрыгиваний), а его в свою очередь в 2007 году превзошел Рассел Биарс (51 «блинчик», запущенный на 75 метров). Однако в 2015 году Стайнер вернул себе первенство, добившись 88 подпрыгиваний камешка.

Прыгающие по воде камешки, и не только…

Если обратиться к истории возникновения и развития этого интересного увлечения, выяснится, что пускание камешков практиковалось уже в античные времена, о чем, к примеру, подробно пишет Марк Минуций Феликс (жил в Риме на рубеже II-III веков нашей эры) в своей апологии «Октавий».

В средние века в Англии эта игра-состязание называлась «Утки и селезни» (Ducks and drakes), потому как нечетное по числу подпрыгивание считалось уткой, а четное – селезнем. В своей пьесе «Генрих V» эту игру даже упоминает Шекспир.

В XVI веке «блинчики» заинтересовали военных. К примеру, в 1578 году Уильям Бурн, офицер британского флота, описал принцип рикошета снарядов от воды, что легло в основу специальной артиллерийской техники стрельбы, позволяющей увеличить дальность полета снаряда в три-четыре раза. Во время второй мировой войны на основе данного принципа была придумана «прыгающая бомба».

Как запустить камешек по воде дальше всех

Неудивительно, что техникой пускания «блинчиков» давно интересуются ученые, пытаясь не только объяснить это явление, но и дать практические рекомендации, как добиться наилучшего результата. Еще в XVIII веке итальянец Ладзаро Спалланцани делал попытки научно описать этот процесс, но по причине неразвитой на то время теории жидкостей привнес в данный вопрос много путаницы. Зато в этом преуспел современный французский физик Лидерик Боке, который в своей статье «Физика стоунскиппинга» (2002 г.) подробно и вполне толково описал пускание «блинчиков» с научной точки зрения.

Источник

«БЛИНЧИКИ» НА ВОДЕ ПО-НАУЧНОМУ

Кандидат физико-математических наук А. ЗАЙЦЕВА

Я не пренебрегаю никаким опытом, каким бы
пустяковым он ни казался на первый взгляд.
Я думаю, что игра маленьких мальчиков достойна быть объектом исследования философов.
Роберт Бойль (1627-1691)

Игра всех времен и народов

Американец Джердон Колеман-МакГи, всемирно признанный авторитет в пускании «блинчиков», написал книгу «Секреты стоунскиппинга», в которой обобщил свой многолетний опыт. Джердон считает стоунскиппинг не только увлекательным видом спорта, но и одним из лучших способов отдыха и расслабления. «Бросая камешки в воду, вы забываете обо всем. Все неприятности и заботы отходят на второй план, остаетесь только вы и танцующий по воде камень». Колеман-МакГи надеется, что когда-нибудь стоунскиппинг войдет в число олимпийских видов спорта.

Справедливости ради стоит отметить, что первая попытка создать теорию «блинчиков» была предпринята еще в XVIII веке итальянским натуралистом Ладзаро Спалланцани, более известным своими работами в области биологии и физиологии. Однако, несмотря на ряд верных догадок, сделанных Спалланцани, уровень развития теории жидкостей в то время не позволил ему правильно описать явление. И только благодаря Лидерику Боке наука о «блинчиках» впервые стала достоянием широкой общественности.

Как сделать воду «твердой»

Все это хорошо известно любителям водных лыж и прыжков в воду. Встать на лыжи и опереться о воду не удается, пока катер, тянущий лыжника, движется медленно. Но стоит ему набрать скорость, и вода под ногами обретает упругость и твердость. Лыжи увеличивают площадь контакта с поверхностью воды, а при очень большой скорости можно обойтись и без них: для скольжения достаточно площади ступни, а то и пятки. Те же закономерности наблюдаются и при прыжках в воду: если плюхнуться всем телом в воду с большой высоты, можно получить не только синяки, но и серьезные травмы.

Таким образом, чем больше начальная скорость камня, тем лучше он станет отскакивать от поверхности воды. Чтобы «блинчик» подпрыгнул хотя бы раз, его скорость должна превышать некоторое критическое значение, необходимое для преодоления силы тяжести. Оно определяется из равенства силы тяжести и вертикальной составляющей силы отталкивания.

Однако, подобрав подходящий камень и запустив его с достаточно большой скоростью, вы вряд ли добьетесь впечатляющих результатов даже после многочисленных тренировок. Дело в том, что после первого же удара о поверхность воды камешек изменит ориентацию в пространстве и в следующий раз ударится уже не плоской частью, а, скажем, ребром. Это резко изменит баланс сил в пользу силы тяжести, и камень скоропостижно утонет, не оправдав возложенных на него надежд. Увеличив скорость камня, вы лишь усилите вероятность его быстрой дестабилизации. Что же делать?

Любители пускания «блинчиков» знают: при броске нужно закрутить камень, заставив вращаться вокруг оси, перпендикулярной его плоскости. Вращение придает телу большую стабильность, оно стремится сохранить направление оси своего вращения в силу «гироскопического эффекта». С ним знаком любой ребенок, хотя бы раз игравший с волчком: волчок не падает, только когда быстро крутится.

Теория Лидерика Боке не дает конкретных советов, как держать камень, зато однозначно свидетельствует: чем с большей скоростью вы запускаете «блинчик», тем сильнее надо его закручивать. Кроме того, теория позволяет вычислить оптимальную скорость вращения камешка заданных размеров и скорости его поступательного движения, а также число «испеченных блинчиков» при различных значениях этих параметров. К примеру, расчеты Боке показали, что для получения 38 подпрыгиваний диска радиусом 5 см и массой 100 г Колеман-МакГи должен был бросить его со скоростью 12 м/с, закрутив до 14 оборотов в секунду (см. подробности).

И все же, с какой бы скоростью вы ни бросали и ни закручивали камень и сколь идеальной ни была бы его форма, он не будет «танцевать» бесконечно, а в конце концов утонет. Причин этому по крайней мере две. Во-первых, в ходе подпрыгиваний камень постепенно теряет энергию вследствие трения о воду и сопротивления воздуха, что приводит к уменьшению его скорости и, следовательно, к уменьшению силы отталкивания воды. Во-вторых, несмотря на гироскопический эффект, многочисленные удары о воду понемногу смещают ось вращения камня, что в конечном итоге приводит к полной потере его стабильности. Вопрос в том, что произойдет раньше: уменьшение скорости ниже критического значения или дестабилизация блинчика?

Поначалу Боке пренебрег точными значениями угла наклона плоскости камня, а также угла между траекторией его полета и поверхностью воды (назовем их углом наклона и углом падения соответственно), положив их в первом приближении просто малыми. Однако затем он вновь задумался о роли углов, поскольку их значения могут существенно влиять на величину силы отталкивания воды (они входят в коэффициент пропорциональности между силой отталкивания и квадратом скорости, умноженной на площадь контакта). Поскольку описать это влияние теоретически оказалось довольно сложно, Боке решил обратиться к эксперименту, соорудив катапульту, которая метала бы «камешки» в бассейн с водой с определенной скоростью движения и вращения, а также с разными углами наклона и полета. Для проведения точных измерений достаточно было снабдить катапульту камерой скоростной съемки. Такая установка позволила бы проверить на практике предсказания теории, а также устранить некоторые ее неясности.

Идея Боке пришлась по душе его коллеге Кристоферу Клане из марсельского Института по исследованию неравновесных явлений. Совместными усилиями с участием студентов из знаменитой парижской Ecole Polytechnique (Политехнический институт) была создана катапульта для запуска «блинчиков» в двухметровый бассейн. В качестве моделей камешков использовались алюминиевые диски диаметром несколько сантиметров и толщиной около трех миллиметров. Камера с частотой съемки 2250 кадров в секунду регистрировала только первый отскок диска от воды. Но при этом можно было измерить время отскока диска от воды и изучить траекторию его полета, плавно меняя по очереди все ключевые параметры (поступательную и вращательную скорости, углы наклона самого диска и его траектории к поверхности воды).

Как ожидалось, эксперименты подтвердили правильность основных выводов теории. Но исследователей ждал и сюрприз: оказалось, что существует значение угла наклона плоскости диска к поверхности воды, при котором он отскакивает лучше всего (то есть время отскока минимально). Эффект наблюдался при любых значениях остальных параметров. Измерения показали, что «магический» угол равен 20 градусам.

Невольно напрашивался вывод: для достижения максимального числа подскоков необходимо запустить «блинчик» под этим «магическим» углом. В предвкушении нового мирового рекорда французские физики приступили к экспериментам в большом бассейне. Однако обнаружилось, что катапульта, как ни старается, не может заставить диск подпрыгнуть более двадцати раз. По мнению Клане, установка оказалась недостаточно устойчивой и при больших скоростях запуска диска начинала сильно вибрировать. Кроме того, выяснилось, что зависимость числа подскоков от угла наклона диска достигает максимума не при «магическом» угле 20 градусов, как ожидалось, а в интервале от 10 до 20 градусов (причем явно ближе к 10)…

Источник