Fizyka idealnego nurkowania

Nurkowanie wzbudziło wiele dziwnych uwag w tym roku, dzięki brakowi chemikaliów filtracyjnych, które spowodowały, że woda zmieniła się z nieskazitelnego błękitu w niepokojącą zieleń, o której twierdzą urzędnicy olimpijscy, i która w rzeczywistości może niepokoić jak pierdnięcia.

Niemniej jednak program musi trwać. Aby nurek wygrał złoto w swoim wydarzeniu, musi wykonać zestaw niesamowicie skomplikowanych manewrów w przeciągu kilku sekund - zeskocz z planszy, obróć się w powietrzu i uderz w wodę pod kątem 90 stopni. To niesamowity wyczyn, który bardzo elegancko ilustruje prawa fizyki.

Kiedy nurek w końcu zeskakuje z deski i osiąga szczyt skoku, niosą ze sobą moment pędu, który pozostaje stały przez cały upadek. Pęd jest impulsem przenoszonym przez obiekt, gdy porusza się w przestrzeni - jest produktem masy i prędkości obiektu. Moment pędu jest zasadniczo pędem z ruchem obrotowym - prędkość kątowa obiektu (jak szybko wiruje) pomnożona przez moment bezwładności.

Bezwładność to odporność obiektu na zmiany jego stanu ruchu (lub stanu spoczynku). Zatem moment bezwładności jest zasadniczo tym, ile momentu obrotowego jest wymagane do zmiany prędkości kątowej. Kiedy nurek zeskakuje z trampoliny, musi nosić ze sobą określoną ilość momentu obrotowego, która pozwoli im obracać się w powietrzu. Torque nie zmieni się podczas upadku, więc jego wartość jest określona już od pierwszego skoku.

Nurek, który wyskakuje z platformy, musi to zrobić w taki sposób, aby wskoczył w powietrze już posiadając wystarczający moment obrotowy, który przełoży się na odpowiednią ilość ruchu obrotowego. Ten ruch obrotowy spowoduje wystarczający moment pędu, który nurek może wykorzystać do szybkiego obracania się, aby wykonać wystarczająco dużo sztuczek w krótkim czasie między skokiem a lądowaniem. Wiele zależy od tempa, który tworzysz, kiedy odsuwasz się od planszy.

Moment pędu pozostanie taki sam, gdy nurek spada, ale co nurek mogą zmiana jest jego momentem bezwładności. W jaki sposób? Przesuwając swoje kończyny bliżej punktu obrotu (tj. Środka ciała), co powinno zmniejszyć moment bezwładności, a tym samym zwiększyć prędkość kątową. Dlatego widzicie nurków w bardziej zgniecionych zakładkach wirujących szybciej. Rozciąganie kończyn zwiększa moment bezwładności, zmniejszając tym samym prędkość kątową - co jest niezbędne do schludnego i bezbłędnego nurkowania w wodzie.

I to wywołuje ostatnią część nurkowania: bezbłędne wejście do wody. Sport nurkowania nagradza wejścia do wody, które wrzynają się w basen, nie powodując w rzeczywistości zbyt dużej ilości wody, by się z powrotem rozlać i rzucić dookoła. Nurek będzie chciał złączyć ręce i skierować je prostopadle w kierunku wody, i zanurkować w miarę możliwości pionowo. To zasadniczo otwiera część wody, którą całe ciało wślizguje się cicho i cicho.