Аэродинамика скакалки

Дети используют скакалки для забавы, а спортсмены — в ходе тренировок.

А что насчет физики скакалок? Как они работают? Можно ли изучить их основные технические принципы?

Джеф Аристофф и Говард Стоун из Принстонского университета разработали автоматизированное устройство, которое позволяет контролировать все параметры скакалки — скорость вращения, плотность, диаметр, блину и расстояние между ручками, сообщает EurekAlert.

Движение скакалки ученые записали с помощью двух высокоскоростных камер, причем одна из них вела запись со стороны, а другая — вдоль длины.

Ученые сравнили наблюдаемое и прогнозированное поведение скакалки, которое они высчитали с помощью уравнений.

Результаты работы будут представлены на конференции Американского физического общества Отделения гидрогазодинамики, которая пройдет в Лонг-Бич, Калифорния.

«Наше основное открытие заключается в том, как сопротивление воздуха влияет на форму скакалки и на усилия, необходимые для вращения», сообщил исследователь Джеф Аристофф. «Под воздействием аэродинамических сил веревка сгибается так, что уменьшается полное сопротивление».

Подобным образом ведут себя листья деревьев на ветру.

Отклонение и скручивание являются наиболее важными в середине веревки и наименее — на ее концах. Если веревка слишком легкая, она может и не преодолеть тело прыгуна.

«Мы намерены обсудить значения успешного прыгания с возможной демонстрацией», сказал Аристофф о презентации на конференции. «Гидрогазодинамические эффекты на гибкие длинные нити наблюдаются и в спроектированных структурах, и во многих естественных системах, а потому мы надеемся, что некоторые методы достижения результата в нашем исследовании окажутся полезными и в других ситуациях».

22.11.2010