Кораблі, літаки і «млинці»: Крила і каміння

Проста дитяча гра в «млинці» - міцний горішок для фізиків і цікава тема для авіаконструкторів.


Універсальна розвага в будь-якій країні, в будь-яку історичну епоху і для будь-якого віку - «млинці», кидання плоских каменів у воду так, щоб ті зробили якомога більше стрибків по її поверхні. Фізичні механізми цієї гри виявилися досить витонченими, і лише сьогодні вчені намагаються створити її теоретичну модель. Не з хлопця: модель ця дозволить літакам і кораблям майбутнього протистояти ударам дрібних льодинок, рухаючись швидше і безпечніше.


Найпростіший для вчених - перший удар «млинця» об воду, і перший удар крихітної крижаної крижини по мокрій поверхні корпусу судна або крила літака. Але подальшу поведінку каменю (або крижинки) передбачити поки неможливо. Лондонські математики Пітер Хікс (Peter Hicks) і Френк Сміт (Frank Smith) вирішили попрацювати над моделлю, що описує всі складні процеси зіткнення частинок, які несе вітер - вони-то і виявили, що багато її аспектів з тим же успіхом застосовні і до гри в «млинці».

Вони зуміли отримати формулу, яка пророкує поведінку об'єктів різної маси і форми, що вдаряють по воді і відскакують від її поверхні на різних швидкостях і під різними кутами. Найголовніше - модель дозволяє оцінити тиск, який надасть ударящее тіло в залежності від швидкості, маси, форми і кута падіння, і показати умови, при яких воно не продовжить вдарятися об поверхню, а буде успішно відбито назад - відскочить і більше не повернеться.

Тепер зрозуміло, наскільки цінною може виявитися така модель при проектуванні і морських суден, і літаків, яким раз у раз доводиться приймати численні удари дрібних тіл - наприклад, льодинок в північних морях або високо в повітрі.

Читайте також про те, як наука пояснила одну з найдавніших і найбільш лякаючих таємниць моря: «Фізика мертвої води».

Публікація ScienceNOW

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND