Den perfekte dykkes fysik

Dykning er blevet meget mærkelig opmærksomhed i år, takket være manglen på filtreringskemikalier, der forårsagede vandet at vende sig fra en uberørt blå til en bekymrende grøn, som de olympiske embedsmænd hævder, er ingen grund til bekymring, men som i virkeligheden kan lugte som farts.

Ikke desto mindre skal showet fortsætte. For at en dykker kan vinde guldet i deres respektive begivenhed, skal de udføre et sæt utroligt indviklede manøvrer inden for et par sekunder - hoppe ud af bordet, dreje i luften og slå vandet i 90 graders vinkel. Det er en fantastisk oplevelse, der også illustrerer fysikkens love meget elegant.

Når en dykker endelig hopper ud af brættet og når toppen af ​​deres hoppe, bærer de med dem et vinkelmoment, der forbliver konstant gennem hele efteråret. Momentum er den impuls, et objekt bærer, når det bevæger sig gennem rummet - det er et produkt af en genstands masse og hastighed. Vinkelmomentet er grundlæggende momentum med en rotationsbevægelse - et objekts vinkelhastighed (hvor hurtigt det spinder) multipliceret med dens inertimoment.

Træghed er et objekts modstand mod ændringer i bevægelsesstatus (eller hvilestilstand). Så er inertimomentet i grunden hvor meget drejningsmoment der kræves for at ændre vinkelhastigheden. Når en dykker hopper ud af dykkerbrættet, skal de medbringe en bestemt mængde drejningsmoment, der giver dem mulighed for at rotere i luften. Drejningsmomentet vil ikke ændre sig i løbet af efteråret, så dets værdi er defineret lige fra det første spring.

En dykker, der hopper ud af platformen, skal gøre det på en sådan måde, at han eller hun hopper ind i luften, der allerede har nok drejningsmoment, der vil oversætte til en passende mængde rotationsbevægelser. Denne rotationsbevægelse vil resultere i nok vinkel momentum, som dykkeren kan bruge til at spinde hurtigt nok til at trække nok tricks i den korte tid mellem spring og landing. Meget afhænger af det momentum, du opretter, når du tvinge dig ud af bordet.

Vinkelmomentet forbliver det samme, mens dykkeren falder, men hvad dykkeren kan Ændring er hans eller hendes moment af inerti. Hvordan? Ved at bevæge sine lemmer tættere på rotationspunktet (det vil sige kroppens centrum), som skal nedsætte momentet og dermed øge vinkelhastigheden. Det er derfor, du ser dykkere i mere scrunched up tucks spinning hurtigere. Stretching af lemmerne ud vil øge momentet af inerti og dermed nedsætte vinkelhastigheden - hvilket er afgørende for en pæn og fejlfri dykke i vandet.

Og det bringer den sidste del af dykket op: den stænkløse vandindgang. Sporten med dykning belønner vandindgange, der skærer ind i poolen uden faktisk at forårsage en masse vand for at sparke op og kvæle rundt. En dykker vil ønske at holde hånden sammen og pege dem vinkelret mod vandet og dykke ind så lodret som muligt. Dette åbner i det væsentlige en del af vandet, at hele kroppen glider ind i roligt og blødt.