Fizyka surfowania - Nick Pizzo

Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-surfing-nick-pizzo

Surferzy są mistrzami skomplikowanych zasad fizyki, niezależnie od tego, czy zdają sobie z tego sprawę. Fizyka surfowania rozpoczyna się już w momencie, kiedy deska styka się z wodą. Surferzy mogą nie zastanawiać się nad pogodą na Pacyfiku, geologią tektoniczną czy mechaniką płynów, ale sztuka łapania idealnej fali zależy od tych i wielu innych czynników. Nick Pizzo zanurza się w niesamowitych zasadach fizyki, które umożliwiają nam surfowanie.

Lekcja: Nick Pizzo, reżyseria: Wonderlust.

Niezależnie, czy zdajesz sobie
z tego sprawę,

jako surfer świetnie opanowałeś
skomplikowane prawa fizyki.

Kontakt z nauką pojawia się w surfowaniu

w momencie, gdy razem z deską
dotykasz tafli wody.

Rozmiar deski i jej lekka konstrukcja
wprawiają w ruch dużą ilość wody.

Za to siła wyporu, równa masie
wprawionej w ruch wody,

działa przeciwnie do masy twojej i deski,
wypychając was do góry.

Dzięki temu dryfujesz, czekając,
by popłynąć w kierunku fali.

Na co tak właściwie czekasz?

Oczywiście na idealną falę.

Tak samo jak inne fale, fale oceaniczne
odzwierciedlają przepływ energii.

Wiatr wiejący nad oceanem przyspiesza
ruch cząsteczek wody na powierzchni,

które później utworzą fale.

Na takie zmiany płaskiej powierzchni
oddziałuje grawitacja,

która próbuje przywrócić powierzchnię wody
do jej wyjściowego, płaskiego stanu.

Kiedy fale przemieszczają się po wodzie,

sąsiadujące cząsteczki
napierają na siebie,

a ten ruch przenosi energię
na powierzchnię wody wraz z ruchami fali.

Ruch tych cząsteczek

jest bardziej ograniczony niż ruch fal.

Im bliżej brzegu,

płytsze dno powoduje, że ruch fal

pojawia się na ograniczonym terenie,
a nie na środku morza,

poprzez koncentrację energii fali
przy powierzchni.

Jeśli topografia linii brzegowej
jest równa i łagodna,

to fale załamują się

i układają równolegle do wybrzeża.

Jest to kluczowy moment.

Kiedy fala się zbliża,

ty szybko ustawiasz deskę
w tym samym kierunku, co fala

i wiosłujesz, by nabrać
prędkości równej fali.

Deska tworzy kąt z wodą

i powstaje pod nią ciśnienie dynamiczne

wypychające deskę z wody,

tak, że sunie po powierzchni.

Jednocześnie

siła rozpędu nadaje stabilizacji,

pozwala wstać i surfować po fali.

Teraz złapałeś falę

i płyniesz wzdłuż jej czoła,
z twarzą równolegle do brzegu.

Stateczniki na desce sprawiają,
że możesz zmieniać prędkość i kierunek

poprzez zmianę ułożenia ciała.

Nad tobą znajduje się czoło fali,

czyli miejsce, gdzie cząsteczki wody
mają największe przyspieszenie.

To sprawia, że poruszają się szybciej
od niższej części fali,

a więc wysuwają się naprzód
zanim załamią się pod wpływem grawitacji.

To zjawisko tworzy charakterystyczne
grzbiety fal, które załamują się

wzdłuż linii brzegowej.

Czasami grzbiet może
całkowicie przykryć niższą część fali

tworząc ruchomy tunel wodny,
zwany też beczką.

Z powodu nierówności
dna morza i samych fal,

mało beczek trwa tak długo,

jak ta słynna 27-sekundowa
u brzegu Namibii.

Ale wielu z tych,
którym udało się złapać beczkę

czuło, że czas w środku
płynie inaczej i to sprawia,

że jest to jedna z piękniejszych rzeczy,
jakich może doświadczyć surfer.

Oczywiście nie wszystkie plaże
są takie same.

Podwodne kaniony lub formacje skalne
wzdłuż brzegu

w niektórych miejscach, jak Nazare
w Portugalii i Mavericks w Kalifornii,

załamują całą energię fali
w jednym miejscu

i tworzą ogromne fale, rozchwytywane
przez surferów z całego świata.

Niektóre z tych fal podróżują
ponad tydzień,

mając swoje źródło oddalone
od brzegu o ponad 10 000 kilometrów.

Fale w słonecznej Kalifornii

mogą mieć początek na burzliwych
morzach Nowej Zelandii.

Może nie myślisz o pogodzie
na Południowym Pacyfiku,

tektonice, czy mechanice płynów,

ale sztuka łapania idealnej fali
zależy od tych i wielu innych czynników.

Fale, na których surfujemy,
stworzone przez wiatr,

są jednym z widocznych dowodów
nieustannego przepływu energii,

który ukształtował nasz świat
już na samym początku.