Som stenar, varför några bollar studsar på vattnet

En Waboba är en boll som studsar på vatten ( wa att ha bo uncing ba ll, geddit?). Det gör det lite ovanligt eftersom ett enkelt experiment kommer att visa att många bollar inte studsar på vattnet. Och det väcker en intressant fråga – hur fungerar Waboba?

Idag får vi svar från Michael Wright vid Brigham Young University i Utah och några kompisar. De här killarna filmade hur tre bollar interagerar med vatten när de studsar.

Här är vad de hittade. En superboll, som är solid och därför har en relativt liten yta för sin massa, gräver sig djupt ner i vattnet, även när den träffar i en ytlig vinkel. Så den studsar inte.

En raquetboll är å andra sidan ihålig och har därför ett större förhållande mellan ytarea och massa. När den kastas i en ytlig vinkel tränger den bara ned i vattnet ett litet stycke och skapar en fördjupning i ytan genom vilken den planar tillbaka till ytan. Så det studsar lite.

Waboba är ihålig men den är också mjuk och det visar sig vara viktigt. När den träffar vattnet i en ytlig vinkel skapar den också en skålformad fördjupning. Men eftersom den är mjuk plattar bollen till skivform när den träffar ytan och detta gör att den kan flyga effektivt över ytan. Och vinkeln på den skålformade fördjupningen får den att skjuta upp i luften där bollen återfår sin form, vilket gör att det ser ut som om den har studsat.

Processen är anmärkningsvärt lik hur stenar hoppar över vatten, även om de är tätare än vätskan. Ett grunt slag mot vattenytan skapar en skålformad fördjupning som skjuter upp stenen i luften när den lämnar.

Wright och co har filmat alla dessa effekter i en video som placerats på arXiv idag, ännu ett inlägg till årets Gallery of Fluid Motion drivs av vätskedynamikavdelningen av American Physical Society.

Det som är imponerande med videon är enkelheten i experimenten, av vilka många äger rum på en sjö i en lokal park. Och ändå motsäger detta svårigheterna som dessa killar måste ha haft att göra med. Gör inga misstag, den här typen av arbete är svårare än de får det att se ut. Men då är det en del av konsten att filma.

Så varför kan detta vara användbart? Wright och co säger inte i sin video, men det faktum att en i teamet är med Naval Undersea Warfare Center i Newport kan ge en ledtråd.

Ref: arxiv.org/abs/1110.3989 : Heliga bollar!
Högupplöst video
Lo-res video

Dölj