Физики раскрыли секрет идеального прыжка в воду для максимальных брызг: видео
В соревновательном виде спорта «Manu Jumping» — популярном среди маори и пасифика в Новой Зеландии — секрет самых впечатляющих брызг кроется не в силе удара, а в правильной технике прыжка. Исследователи из нескольких стран изучили, как именно прыгуны создают огромные всплески, и их выводы могут пригодиться не только спортсменам, но и инженерам аэрокосмической отрасли. Результаты опубликованы в журнале Interface Focus.
Что такое Manu Jumping?
Manu Jumping — это традиция, когда участники с мостов, скал или платформ прыгают в воду, стараясь создать самый большой и эффектный всплеск. В отличие от привычных «бомб» или «прыжков на живот», прыжки Manu сопровождаются яркими струями воды, напоминающими брызги пушечного ядра и при этом наименее травмоопасные.
Главная особенность прыжка — форма буквы V и точное время подводного разворотаУчастники входят в воду под углом примерно 45°, их ноги и туловище развернуты наружу, образуя букву V. Вход в воду происходит ягодицами вперед — такой прием называют «bum-first». После этого прыгун быстро кувыркается назад и вытягивает ноги под водой, сохраняя воздушную полость в форме буквы V. Эта воздушная камера создает мощный всплеск, когда вода возвращается на свое место, «выстреливая» струей воды вверх.
«Это увлекательное занятие — по-настоящему овладеть техникой и отработать ее, чтобы получить самый большой всплеск», — говорит Брэд Дэй, инженер из Новой Зеландии и создатель руководства по прыжкам в воду
Исследователи во главе с биофизиком Саадом Бхамлой из Georgia Tech проанализировали 50 видеозаписей прыжков с YouTube и других социальных сетей, чтобы понять, как именно создаются максимальные брызги. Они обнаружили, что ключевыми факторами являются угол входа и форма тела — V-образная поза помогает захватить воздух под водой, создавая воздушную полость.
Однако самое важное — это точное время подводного разворота. Прыгун должен выполнить кувырок и растянуть тело примерно на половине глубины своего подводного пути. Если сделать это слишком рано, воздушная полость не успеет сформироваться полностью. Если слишком поздно — всплеск ослабеет, так как воздушная камера уже начнет схлопываться.
Для подтверждения этих выводов ученые использовали роботов-водолазов, 3D-печатные модели и высокоскоростные камеры. Результаты показали, что именно своевременное растяжение тела под водой вызывает мощный вертикальный всплеск. На соревнованиях брызги могут подниматься более чем на 10 метров при прыжках с высоты всего 5 метров.
Скотт Райс, создатель первого чемпионата мира Z Manu в 2024 году, подчеркивает:
«В Manu Jumping все зависит от техники, а правильное научное понимание помогает улучшить результат».
Такие исследования могут помочь спортсменам совершенствовать технику, а также иметь применение в аэрокосмической инженерии, например, для разработки безопасных форм приземления космических аппаратов на воду, отмечает Тэдд Траскотт из Университета короля Абдаллы.
Также помимо технических критериев, участники оцениваются и по громкости всплесков, и по артистичности исполнения.
«Хотя наука может помочь улучшить прыжки, не стоит забывать о творчестве и веселье, которые делают Manu уникальным», — говорит спортивный биомеханик Патрия Хьюм.