Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. На больших выходных в Беларуси объявили оранжевый уровень опасности. Каких сюрпризов от погоды стоит ждать
  2. Путин еще в 2001-м говорил Бушу, что Украина «веками была частью России», и грозил проблемами. В США опубликовали стенограммы
  3. «Як ты сюды патрапіў, рабочы?». Алесь Беляцкий рассказал, как к нему в колонию приезжал Роман Протасевич
  4. В МИД России заявили о реальном приближении разрешения украинского конфликта
  5. 99 лет назад вышел первый беларусский фильм. Рассказываем, как из него пропали кадры с начальством и как все еще влияет на наше кино
  6. «Донбасс наш» и «загнивающая Европа». Путин обсудил войну на закрытой встрече с богачами — СМИ узнали, о чем он говорил
  7. Можно ли православным отмечать Рождество 25 декабря, и что тогда делать 7 января? Спросили у священника
  8. «Он не может отойти, это что-то личное». Почему Лукашенко так активно следит за событиями в демсилах — мнение Артема Шрайбмана
  9. На военном факультете БГУИР висит флаг ЧВК Вагнера. Снимки случайно опубликовал сам университет
  10. Ключевая госкомпания РФ угробила десятки многомиллиардных проектов. Это помогло Украине выстоять в войне, а россиянам не на чем ездить
  11. Беларус приехал на границу с Польшей, вышел подышать, а автобус с вещами исчез из очереди. Что было дальше


/

Прыжки в воду — популярное развлечение и вид спорта. В то время как олимпийские прыгуны стремятся к минимальным брызгам, другая дисциплина, известная как ману-джампинг, преследует противоположную цель: создать как можно больший всплеск. Родом из Новой Зеландии, от народа маори, ману-джампинг — это не только игра, но и часть культуры и соревновательный вид спорта, где побеждает тот, чей всплеск выше и шире. Действующий рекорд — всплеск высотой более 10 метров, пишет Naked Science.

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com

Несмотря на кажущуюся простоту, создание идеального «ману» — наука. Всплеск, который видят зрители, называется всплеском Уортингтона. Он возникает после того, как тело прыгуна пробивает поверхность воды и создает воздушную полость. Именно коллапс этой полости выталкивает мощную струю воды вверх. Мастерство прыгуна заключается в том, чтобы максимально усилить этот эффект.

Понимание физики входа тел в воду имеет значение не только для спорта, но и для морской инженерии, биомеханики и робототехники. Например, это помогает проектировать более эффективные корабли или подводных роботов. До сих пор большинство исследований было сосредоточено на минимизации брызг, а не на их увеличении.

Группа гидродинамиков решила исследовать физику ману-джампинга. Результаты их работы опубликованы в журнале Interface Focus.

Ученые проанализировали 75 видеороликов с прыжками ману на YouTube, чтобы понять технику спортсменов. Они заметили, что прыгуны входили в воду ягодицами вперед, согнувшись в V-образную позу.

Сразу после погружения они резко разгибали тело, как бы откатываясь назад и отталкиваясь ногами. Это движение расширяло воздушную полость под водой. Затем полость «схлопывалась» — отсоединялась от тела и коллапсировала, выталкивая струю воды вверх. Все это происходило за доли секунды.

Исследователи измерили, что медианный V-образный угол входа прыгунов в воду составляет около 46 градусов. Чтобы проверить значение этого угла, в лаборатории создали напечатанные на 3D-принтере V-образные снаряды с разными углами и сбрасывали их в аквариум. Оказалось, что угол в 45 градусов действительно производил самые быстрые и высокие всплески. Углы больше 45 градусов повышали риск травмы от удара спиной о воду. Любопытно, что прыгуны интуитивно и путем проб и ошибок приблизились к оптимальному углу.

Далее ученые построили робота «Манубота», который имитировал движения человеческого тела при прыжке ману, включая переход из V-образной формы в прямую под водой. Это позволило изучить оптимальное время для разгибания тела. Например, для человека ростом примерно 170 сантиметров, прыгающего с метровой высоты, раскрытие тела в промежутке от 0,26 до 0,3 секунды после касания воды приводило к самым большим брызгам.

(a) Скомпонованное изображение, на котором человек выполняет прыжок ману (видео: Bradford/Youtube). (b) Иллюстрация, описывающая прыжок ману. (c) Вход в воду и последующее раскрытие человека под водой для увеличения размера воздушной полости, чтобы создат
(a) Скомпонованное изображение, на котором человек выполняет прыжок ману (видео: Bradford/YouTube). (b) Иллюстрация, описывающая прыжок ману. (с) Вход в воду и последующее раскрытие человека под водой для увеличения размера воздушной полости, чтобы создать всплеск Уортингтона (видео: Bomb School/YouTube). (d) Различные типы воздушных маневров для формирования V-образной формы при входе в воду. (e) V-образный угол, образуемый человеком при входе в воду для создания всплеска ману. Изображение: Interface Focus (2025). DOI: 10.1098/rsfs.2024.0056

Слишком раннее или слишком позднее раскрытие уменьшало размер всплеска. Оптимальное время раскрытия тела синхронизировало передачу потенциальной энергии робота на формирование полости, производя самые сильные и вертикальные всплески Уортингтона.

В результате анализа выяснилось, что угол в 45 градусов при входе в воду уравновешивал большой размер создаваемой полости и достаточную глубину ее «отрыва» от тела. Раскрытие тела в определенное временное окно (для безразмерного времени раскрытия от 1,1 до 1,5) синхронизировало потенциальную энергию робота так, что она максимально эффективно передавалась на формирование полости, создавая идеальный вертикальный всплеск.

Конечно, человеческое тело гораздо сложнее любой модели. Такие факторы, как распределение веса, гибкость и анатомические особенности, вносят нюансы, которые пока не могут учесть 3D-снаряды и «Манубот». Тем не менее исследование показало, что создание идеального всплеска ману — не удача, а результат точно рассчитанной последовательности движений в воздухе и под водой. Это сочетание интуиции и физики.