ใช้ฟิสิกส์เพื่อดึงท่าโต้คลื่นที่ท้าทายแรงโน้มถ่วง

วิทยาศาสตร์ช่วยคุณได้ 10

โดย โนอาห์ เลเดอร์แมน | เผยแพร่ 5 ต.ค. 2564 14:44 น.

DIY

ศาสตร์

บุคคลที่ขี่จมูกบนกระดานลองบอร์ด โต้คลื่นบนผืนน้ำสีเขียวขจี

นักเล่นกระดานโต้คลื่นคนนี้ยังไม่แขวนคอ 10 แต่คงจะดีในไม่ช้านี้ แมทธิว ฮูม / Unsplash

การดูนักเล่นกระดานโต้คลื่นด้านข้างก้าวไปทางด้านหน้าของกระดานโต้คลื่นเพื่อแขวนห้านิ้วแล้ว 10 นิ้วจากจมูก—โค้งหลัง, มือล็อคอยู่ข้างหลังพวกเขาอย่างมั่นใจ—เปรียบเสมือนการชื่นชมนักมายากลทำสิ่งที่คิดไม่ถึง การนั่งบนกระดานโต้คลื่นดูเหมือนจะขัดกับตรรกะและฟิสิกส์

ผลการศึกษาใหม่ครั้งใหญ่ ยืนยันว่าผู้ที่ได้รับวัคซีน

ยังมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 เป็นเวลานาน

แต่การขี่จมูกนั้นได้ผลเพราะฟิสิกส์ มีเพียงแรงสั่นสะเทือนเท่านั้นที่อนุญาตให้นักเล่นกระดานโต้คลื่นวางน้ำหนักสองสามร้อยปอนด์ที่ปลายแผ่นไม้และดูเหมือนไม่มีน้ำหนัก บางครั้งแทบไม่มีน้ำที่หางเลย การเรียนรู้วิธีการทำงานของกองกำลังจะทำให้คุณแข็งแกร่งขึ้นในการขี่จมูกหรือทำให้คุณซาบซึ้งในความสวยงามของกฎของนิวโทเนียนขณะชมนักเล่นกระดานโต้คลื่นจากชายหาด

สบายใจกับ Coandӑ

แม้ว่าแรงหลายๆ อย่างอาจช่วยในการขี่จมูก แต่ปัจจัยหลักที่ทำให้นักขี่สามารถยืนบนสุดของกระดานได้คือผลกระทบ Coandӑ หลักการนี้อธิบายว่าทำไมกระแสน้ำหรืออากาศจะเคลื่อนเข้าหาและเห็นได้ชัดว่าเกาะติดกับพื้นผิวโค้ง เป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยสร้างแรงยกของปีกเครื่องบิน และดูเหมือนว่าจะช่วยให้คลื่นยึดเกาะกระดานได้

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่เร็วพอและเมื่อกระดานมีพื้นที่ผิวเพียงพอ (ที่ด้านล่าง) และความโค้ง (ตามขอบหรือราง) แรงจะถูกสร้างขึ้น โดยพื้นฐานแล้ว น้ำที่ไหลอยู่ใต้กระดานจะเคลื่อนผ่านพื้นผิวโค้งและเปลี่ยนเส้นทาง

ไมเคิล บุริน ศาสตราจารย์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยรัฐแคลิฟอร์เนีย ซาน มาร์กอส ผู้ซึ่งศึกษาของเหลวและเล่นกระดานโต้คลื่นมา 30 ปี กล่าวว่า “การเปลี่ยนทิศทางของกระแสน้ำทำให้เกิดแรงขึ้น แรงนั้นตอบโต้มวลของนักโต้คลื่นที่ยืนอยู่ด้านหน้า

แม้ว่าแรงตึงผิวของน้ำ กลศาสตร์ของไหล และการลอยตัวของกระดานโต้คลื่นอาจส่งผลต่อสมการ เอฟเฟกต์Coandӑเป็นกุญแจสำคัญในการขี่จมูก นักเล่นกระดานโต้คลื่นหลายคนคิดว่ามันเกี่ยวกับการได้รับน้ำมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ที่ส่วนท้ายของกระดาน แต่จริงๆ แล้วมันไม่ได้เกี่ยวกับน้ำหนักของน้ำ

“ในวันที่ร่วน [น้ำที่หาง] อาจช่วยเสริมจมูกได้” บุรินทร์กล่าวถึงคลื่นที่ค่อย ๆ พังทลายหลังกำแพงน้ำหลัก อย่างไรก็ตาม เขาตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อคลื่นสูงชันและเป็นโพรง นักเล่นกระดานโต้คลื่นที่ห้อย 10 อาจแทบไม่มีน้ำที่หางเลย

[ที่เกี่ยวข้อง: วิธีช่วยให้เด็กๆ รู้สึกมั่นใจในมหาสมุทร]

คุณไม่จำเป็นต้องเดินทางไปยังมหาสมุทร

เพื่อดูเอฟเฟกต์Coandӑ คุณสามารถดูได้ที่อ่างล้างจานของคุณ เริ่มต้นด้วยการจับมีดอย่างหลวม ๆ (ระหว่างสองนิ้วและจากปลายด้านหลัง) ในน้ำไหล ตามที่คุณคาดไว้ กระแสน้ำดันมีดออกไป จากนั้นใช้ช้อนทำแบบเดียวกันเพื่อให้น้ำไหลผ่านด้านหลังที่โค้งมน ช้อนจะถูกดึงขึ้นไปในลำธารต่างจากมีด กล่าวอีกนัยหนึ่ง เส้นโค้งของช้อนเปลี่ยนทิศทางของน้ำ ทำให้เกิดแรงที่ดึงช้อนขึ้นไปทางก๊อกน้ำอย่างขัดแย้งกัน

ทำไมการออกแบบบอร์ดจึงสำคัญ

เพื่อใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ Coandӑ แผ่นปิดจมูกส่วนใหญ่มีพื้นผิวนูนที่ด้านหลังสามในสี่ของดาดฟ้าด้านล่าง หลายคนมีรางที่นุ่มกว่า คุณสมบัติทั้งสองนี้ยอมให้น้ำไหลผ่านรูปทรงช้อนนี้ โดยนำน้ำออกไปที่รางและต้านแรงที่อยู่บนดาดฟ้าด้านบน

อย่างไรก็ตาม มีการโต้เถียงกันอยู่บ้างว่าส่วนหน้าของกระดานควรมีรูปร่างอย่างไร แฮร์รี่ ไนท์ ผู้อำนวยการฝึกสอนเซิร์ฟโค้ชเซิร์ฟ ซิมพลี เล่าเรื่องเกี่ยวกับโดนัลด์ ทาคายามะ นักเล่นกระดานโต้คลื่นที่มีชื่อเสียงและนักสร้างกระดานโต้คลื่นชื่อดัง ตามตำนานเล่าขาน ทาคายามะได้สร้างกระดานขึ้นมาแต่ก็พลาดพลั้ง โดยนำชิ้นส่วนขนาดใหญ่ออกจากส่วนหน้าของพื้นกระดานโต้คลื่นของเขา แทนที่จะทิ้งไม้กระดาน เขาแสร้งทำเป็นว่าข้อผิดพลาดของเขาคือคุณลักษณะการออกแบบใหม่ “ปรากฎว่ามันช่วยเรื่องจมูกได้จริงๆ” Knight กล่าวถึงกระดานแผ่นแรกของทาคายามะที่มีส่วนหน้าเว้าโดยไม่ได้ตั้งใจ

บุรินทร์กล่าวว่าส่วนหน้าเว้าในทางทฤษฎีจะทำให้น้ำไหลเร็วขึ้นในจุดศูนย์กลาง และมีแนวโน้มว่าจะสร้างความมั่นคงจากด้านหนึ่งไปอีกด้านด้วย

ในปี 1990 Bob Howard ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์คล้ายช้อนที่เรียกว่า Koanda Noserider ซึ่งเป็นรูปทรงของหมวกเบสบอลและวางตำแหน่งไว้เหนือครีบ ช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์Coandӑ Israel Paskowitz ใช้อุปกรณ์ป้องกันในการแข่งขันและขี่จมูกของกระดานเป็นเวลา 16.5 วินาทีที่ไร้สาระตลอดชีวิตในการจมูก

ตำแหน่งของจุดที่กว้างที่สุดของกระดานอาจส่งผลต่อการขี่จมูก อย่างน้อยตามที่ผู้บรรยายของ Surfing Explained ตอนที่ 12 ของวิดีโอ YouTube ของ Surf Simply ตัวอย่างเช่น การมีจุดที่กว้างที่สุดของกระดานใกล้กับด้านหลังจะดีที่สุดสำหรับนักเล่นกระดานโต้คลื่นที่เชี่ยวชาญที่ต้องการขี่บนคลื่นที่สูงชันและเร็ว ในขณะที่กระดานที่กว้างที่สุดที่ด้านหน้าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับนักเล่นมือใหม่ที่ต้องการวางเท้า ที่จมูกหรือสำหรับนักเล่นเซิร์ฟที่ขับคลื่นที่นุ่มนวล ในท้ายที่สุด การทำให้คลื่นม้วนตัวไปรอบๆ รางและจับกระดานให้มากที่สุดจะเป็นการเพิ่มแรงจากCoandӑ

credit : inmoportalgalicia.net skopeloshotels.net https://zakopanetours.net/wp-admin/edit.php photoshopdersi.net