跳過石頭的水域是一個古老的游戲,但是發展中更好的理解所涉及的物理對于更嚴重的問題是至關重要的,比如水降落在再入飛行汽車或飛機。在物理的流體每年出版,在中國幾所大學的科學家們揭示影響彈跳次數最多的幾個關鍵因素跳過石頭或著陸飛機將進行打水的時候。

 這項研究涉及的理論建模和一個簡單的實驗裝置使用一個模型實時收集數據。 研究人員使用了一種鋁磁盤作為石頭的替身和設計了一個啟動機制,利用噴出一股空氣壓縮機控制磁盤的速度沖向水面。先前的研究已經確定,旋轉的石頭都是關鍵要跳過或反彈,所以實驗設置允許電動機應用旋轉磁盤之前發射控制。 此外,磁盤有一個尼龍帽在飛行中包含一個慣性導航模塊測量數據傳輸到電腦通過藍牙連接。

 研究人員觀察到兩種類型的磁盤與水面相撞后運動:跳躍和沖浪。 在后者,磁盤丟棄在水面不反彈。確定磁盤能否反彈的關鍵量是垂直加速度。 當這種加速超過四倍重力加速度,g,磁盤反彈。略小,3.8 g,觀察沖浪。“我們認為沖浪現象是一個至關重要的形式的跳躍,以3.8 g為關鍵反彈邊界,”作者庫恩趙說。 石頭的最小值有可能跳過了3.05 g?？茖W家們還發現磁盤或石頭的方向旋轉影響它的軌跡,態度或音高,水面之間的角度和飛行的方向。“我們的研究結果表明,旋轉的主要作用是穩定的態度在碰撞過程中陀螺效應,”趙說。旋轉還在飛行的軌跡偏轉磁盤。 順時針旋轉軌跡向右彎曲,而一個逆時針自旋轉移向左邊。“我們的研究結果提供了一個新的視角來推進的研究在航空航天和海洋工程中,”趙說。