Insights could help improve future designs of naval ships, seaplanes, or projectiles.
Brown researchers set up a belly flop-like water experiment using a blunt cylinder, adding an important vibrating twist to it that ultimately led them to counterintuitive findings. Credit: John Antolik and Daniel Harris.
We've all had the misfortune of botching a dive into the pool and ending up in a painful belly-flop—or perhaps we've done it deliberately to show off and instantly regretted that decision. Hitting the water in that body position can feel like hitting concrete and lead to bruising or (if one is falling from a greater height) internal injuries. While the basic physics is well-understood, scientists are always looking for greater insight into the phenomenon in hopes of finding novel ways to ameliorate the impact.
Scientists at Brown University have found that, surprisingly, adding a bit of extra spring to a body hitting the water can actually increase the impact force instead of decrease it under certain conditions, according to a new paper published in the Journal of Fluid Mechanics. The implications go beyond protecting divers; a better understanding of the hydrodynamics will improve designs of naval ships, seaplanes, or projectiles, as well as underwater autonomous vehicles.
From a physics standpoint, we're talking about an elastic body hitting the surface of water. The stress of moving from the medium of air to the much denser medium of water exerts a huge force as that body displaces it. The cohesive forces between water molecules are stronger at the surface, making it harder to break through. (It's why diving competitions often use aerators to create bubbles in the water, breaking the surface tension to protect the divers.) A large volume of fluid must be accelerated (displaced) in a short timeframe to match the speed of the impinging body. The larger the surface area of the object hitting the water, the more resistance there will be—and with belly-flops there will be a much larger surface area than with a simple swan dive, resulting in that signature slam.
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве
Начальник Главного управления вневедомственной охраны Росгвардии вручил ключи от автомобиля многодетному отцу-росгвардейцу
Синоптики спрогнозировали тепло до +28 и грозы в Московском регионе 28 июля
Столичные росгвардейцы задержали мужчину, подозреваемого в грабеже
24 июля директор филиала «Северный» ООО «ЛокоТех-Сервис» Андрей Дружков провёл встречу с участниками ключевого кадрового резерва на управленческие должности.
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве
Чуть дешевле 2 млн рублей — представлен новый китайский кроссовер для России
Обложка песни. Обложки альбомов песен. Сделать обложку для песни.
Заброшенный дом загорелся в третий раз: жители просят ускорить снос
Гайд по регистрации, установке и входу в Throne and Liberty для игроков из России и СНГ
Activision secretly experimented on 50% of Call of Duty players by 'decreasing' skill-based matchmaking, and determined players like SBMM even if they don't know it
Blizzard politely tells Hearthstone players their game isn't dead just because it's not getting a new cosmetic board this expansion
Arena Breakout празднует 1 годовщину новой картой, игровым режимом и наградами
Bild: четыре человека пострадали в драке с ножом у резиденции канцлера ФРГ
Нервный импульс. Томские микрохирурги вернули 59-летнему жителю Германии эрекцию
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве
Газета.Ru: в Москве семья не закрыла дверь, а утром увидела незнакомку на кухне