Science Wire de la Exploratorium și Public Radio International

știința de Surfing
pagina 2

ia-o mișcare pe
viteza de undă
privind afară, veți vedea un val. O rolă frumoasă, care se îndreaptă spre tine cu o viteză constantă. Știți din experiență că atunci când ajunge la voi, va călători aproximativ șase noduri (aproximativ șapte mile pe oră). Începeți să vâsliți înainte, accelerând până la o viteză care vă va permite să prindeți valul. Judecând ce val să prindă—și momentul exact necesar pentru a vâsli pentru a—l prinde-este o abilitate pe care un surfer trebuie să o dezvolte. Fizica aici este simplă: împingeți apa spre partea din spate a plăcii cu mâinile. Prin Legea acțiunii și reacției lui Newton (a treia lege a mișcării), apa te împinge în direcția opusă, mișcându-te înainte și accelerându-te la viteză.

Călătoria începe
pe măsură ce valul ajunge la tine, suprafața apei începe să se încline în sus. Gândiți—vă la asta-apa lichidă înclinată într-un unghi! Acest lucru se poate întâmpla numai pentru că apa este în mișcare. Puteți vedea apa mișcându-se într-un val urmărind bucăți de alge marine sau spumă accelerând în partea din față a valului. Pe măsură ce apa se ridică sub tine, te găsești pe o pantă alunecoasă. Gravitația te trage în jos pe acea pantă, flotabilitatea te împinge în sus și noi forțe—forțe hidrodinamice (forțe exercitate de un fluid în mișcare) rezultate din interacțiunea apei în mișcare și a plăcii de surf—te împing înainte.

forțe hidrodinamice: simțiți-Mă, vedeți-mă
o mare parte din complexitatea surfingului este ascunsă în forțele hidrodinamice, forțele exercitate pe placa de surf prin mișcarea apei. Data viitoare când vă aflați într-o barcă sau stați lângă un pârâu grăbit (și puteți face acest lucru în siguranță), puneți mâna în apă perpendicular pe direcția în care se mișcă. Simțiți forțele pe care apa le exercită asupra mâinii. Apoi înclinați mâna spre dreapta și simțiți forța împingând mâna mai departe spre dreapta. Urmăriți fluxul de apă deviat spre stânga în timp ce se ciocnește cu mâna. În același mod, apa care se deplasează în partea din față a unui val se ciocnește cu placa de surf și este deviată. Puteți vedea rezultatul coliziunii urmărind pulverizarea apei care se strecoară în jurul marginilor plăcii de surf.

Eric, pe o tablă scurtă, face o plimbare pe fața unui val. El este înainte de pauză, în echilibru, cu genunchii îndoiți. Un surfer care se deplasează de-a lungul feței unui val poate călători cu o viteză mai rapidă decât valul în sine.

forțele hidrodinamice includ, de asemenea, forțe de tracțiune ca alunecări de apă de-a lungul fundului plăcii de surf. Forțele hidrodinamice sunt potențial destul de mari, așa cum poate atesta orice surfer care a căzut sub un val de rupere. Modelarea foarte subtilă a fundului plăcii de surf poate afecta puternic performanța plăcii. Canalele, concavitățile și curbele impuse pe fundul unei plăci de surf care cu greu pot fi văzute sau simțite fără a le compara cu o linie dreaptă pot schimba substanțial forțele hidrodinamice de pe placă.

pe măsură ce călărești un val, savurezi graba accelerației pe măsură ce tone de apă în mișcare te împinge din ce în ce mai repede. Te ridici pe tablă cu genunchii îndoiți, atârnând în vrac. Tu echilibru side-to-side și față-în-spate, păstrând forțele în continuă schimbare și cuplurile în echilibru. Într-un fel, dansezi cu forțele hidrodinamice.

valul se rupe
pe măsură ce valul se deplasează în apă mai puțin adâncă, începe să interacționeze mai mult cu fundul nisipos al Mării. Partea inferioară a undei încetinește, în timp ce partea superioară continuă să avanseze, astfel încât valul se abruptă și se rupe. Nu vrei să fii rupt, mai ales având în vedere că fiecare metru cub de apă cântărește o tonă. Dar dacă ați ales o locație bună de surfing, valul nu se închide și se rupe dintr-o dată. În schimb, se curăță de la stânga la dreapta sau de la dreapta la stânga. Înclinând placa în lateral, puteți conduce astfel încât să rămâneți pe val chiar înainte de pauză pe cea mai abruptă parte a valului, umărul. (Eric face acest lucru în fotografia de mai sus.)

după cum știu Eric și alți surferi, mersul pe valuri vă permite să vă jucați cu energie. Coborând pe fața valului (tras de gravitație), câștigi energie cinetică, energia mișcării. În același timp, pierzi energia potențială gravitațională, energia de a fi mare. Apoi, întorcând fața valului, puteți schimba energia mișcării cu energia potențială pe măsură ce vă ridicați la creasta valului. Întoarcerea în sus și în jos a feței unui val este sufletul surfingului.