Science Wire Fra Exploratorium Og Public Radio International

tegn med surfer bærebrett

Hengende Ti: Surfing på nettet, surfing bølgene
waves vitenskapen om surfing tides rain links

Vitenskapen Om Surfing
side 2

Lori fanger en bølge

når du trykker på vannet, utøver vannet en lik og motsatt kraft på deg, og akselererer deg til en hastighet som er nødvendig for å fange en bølge.

Få Et Trekk På
Bølgehastighet
Ser du ut, ser du en bølge. En fin rulle, beveger seg mot deg med konstant fart. Du vet av erfaring at når den når deg, vil den reise rundt seks knop (omtrent syv miles i timen). Du begynner å padle fremover, akselerere opp til en hastighet som vil tillate deg å fange bølgen. Å dømme hvilken bølge å fange-og den nøyaktige timingen som trengs for å padle ut for å fange den – er en ferdighet en surfer må utvikle. Fysikken her er enkel: du skyver vann mot baksiden av brettet med hendene. Ved Newtons handlingslov og reaksjon (den tredje bevegelsesloven) skyver vannet på deg i motsatt retning, beveger deg fremover og akselererer deg opp til fart.

skisse

når surferen fanger bølgen, skyver vannet surfebrettet fremover. Endelig er netto kraft ikke null! Netto kraft akselererer surferen til hastigheten på bølgen og utover.

Turen Begynner
når bølgen når deg, begynner overflaten av vannet å tippe oppover. Tenk på det-flytende vann skrånende i en vinkel! Dette kan bare skje fordi vannet er i bevegelse. Du kan se vannet bevege seg i en bølge ved å se biter av tang eller skum akselerere opp foran bølgen. Når vannet stiger under deg, befinner du deg på en glatt skråning. Gravity trekker deg ned den skråningen, oppdrift presser deg opp, og nye krefter-hydrodynamiske krefter (krefter som utøves av en bevegelig væske) som følge av samspillet mellom å flytte vann og surfbrettet-skyver deg fremover—

Lori crouching på et longboard

Legg Merke til Hvordan Lori kommer fra en dyp crouch for å berøre bølgenes bevegelige vann. Hun rir på et longboard, som flyter høyt i vannet.

Hydrodynamiske Krefter: Føl Meg, Se Meg
mye av kompleksiteten i surfing er skjult i de hydrodynamiske kreftene, kreftene som utøves på surfebrettet ved å flytte vann. Neste gang du er i en båt eller sitter ved siden av en rushing strøm (og kan trygt gjøre det), legg hånden i vannet vinkelrett på retningen der den beveger seg. Føl de kreftene som vannet utøver på hånden din. Deretter tipper du hånden til høyre, og føler kraften skyve hånden videre til høyre. Se strømmen av vann avbøye til venstre som det kolliderer med hånden. På samme måte kolliderer vann som beveger seg opp foran en bølge med surfebrettet og avbøyes. Du kan se resultatet av kollisjonen ved å se på sprøyten av vann som spruter ut rundt kantene på surfebrettet.

Eric på en shortboard

Eric, på en shortboard, tar en tur ned i ansiktet av en bølge. Han er foran pause, i balanse, med knærne bøyd. En surfer som beveger seg langs en bølge, kan reise med en hastighet raskere enn selve bølgen.

Lori crouching på et longboard

når surferen er oppe i fart på bølgen, legger alle de hydrodynamiske kreftene til det bevegelige vannet på surfebrettet opp for å motsette seg tyngdekraften, noe som resulterer i null netto kraft.

de hydrodynamiske kreftene inkluderer også dragkrefter som vannsklier langs bunnen av surfebrettet. De hydrodynamiske kreftene er potensielt ganske store, som enhver surfer som har falt under en brytebølge kan attestere. Veldig subtil forming av bunnen av surfebrettet kan sterkt påvirke ytelsen til brettet. Kanaler, konkaviteter og kurver pålagt bunnen av et surfebrett som nesten ikke kan ses eller føles uten å sammenligne dem med en straightedge, kan endre de hydrodynamiske kreftene på brettet vesentlig.

når du rir på en bølge, nyter du akselerasjonen når tonnevis av vann i bevegelse presser deg raskere og raskere. Du står opp på brettet med knærne bøyd, hengende løs. Du balanserer side-til-side og front-til-bak, og holder de kontinuerlig skiftende kreftene og dreiemomentene i balanse. På en måte danser du med de hydrodynamiske kreftene.

Bølgen Bryter
når bølgen beveger seg inn i grunnere vann, begynner den å samhandle mer med sandbunnen av havet. Den nedre delen av bølgen bremser, mens toppen fortsetter å bevege seg fremover, slik at bølgen brer og bryter. Du ønsker ikke å bli brutt, spesielt med tanke på at hver kubikkmeter vann veier tonn. Men hvis du har valgt en god surfing sted, bølgen ikke lukke ut og bryte alt på en gang. I stedet skreller den fra venstre til høyre, eller fra høyre til venstre. Ved å lene brettet til siden, kan du styre slik at du holder deg på bølgen like foran pause på den bratteste delen av bølgen, skulderen. (Eric gjør dette på bildet ovenfor.)

Som Eric og andre surfere vet, kan du ri på bølgene leke med energi. Ved å slippe ned bølgenes ansikt (trukket av tyngdekraften), får du kinetisk energi, bevegelsesenergien. Samtidig mister du gravitasjonspotensiell energi, energien til å være høy. Deretter, ved å skru opp bølgens ansikt, kan du bytte tilbake bevegelsesenergien for potensiell energi når du stiger til bølgenes topp. Slå opp og ned ansiktet av en bølge er sjelen til surfing.

Leave a Reply

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.