「水切り」の新たなモードを発見

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石を投げて水面を跳ねさせる「水切り(water skipping)」。誰にでも出来る遊びとして世界各地で行われているが、ユタ州立大学は、米海軍対潜戦センターおよびブラウン大学と共同で、ゴムボールを使った水切りの実験を行い、「水面歩行(water walking)」と名付けられた新たな水切りのモードを発見した。

ユタ州立大学スプラッシュ研究室のTadd Truscott助教授のチームは、ハイスピードカメラを使ってゴムボールが水槽でスキップする様子を撮影し、それに基づいて水切りの数学モデルを立て、検証のためユタ州ベア湖において水面にゴムボールを発射する実験を行った。その結果、スキップ回数の予測と実測値は良く符合し、その数学モデルの正しさは示されたが、実験の際にゴムボールの予想外の挙動、すなわち水面歩行が観察された。

実験では、発射されたゴムボールは最初の数回の衝突でかなりの速度を得て長楕円形状に変形し、水面を「歩き」始める。長楕円になったゴムボールは回転し、短い側が真上にきた時に一角が水面下に没しながら、水面とほぼ平行に移動する。ゴムボールが水の表面を歩いて横切るかのような印象があると報告されているが、実験の映像からは、水面を歩く、というよりはむしろ水面を転がっていくように見える。

研究論文は、科学ジャーナル『Scientific Reports』に掲載されている。Truscott助教授は、この研究結果は、海軍の運用、海事および海洋工学における重要な研究分野である水撃物理学に関し新たな知見を提供するものだ、と研究を評価している。

Truscott助教授は、「これは長い間研究されてきた事象だが、我々が発見した新しいモードは、水面を歩行するドローンのような実用的な技術への応用を容易に想像できるものだ」と述べている。

関連リンク

Water Walking – The New Mode of Rock Skipping

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