Cuando los buzos profesionales saltan de un trampolín, sus manos están perpendiculares al agua, con las muñecas apuntando hacia arriba, mientras continúan hacia su zambullida a 30 mph.

Mientras completan lo que se conoce como una inmersión profunda, sus manos sacan agua delante del cuerpo, creando una cavidad que reduce la fuerza de impacto inicial. El resto del cuerpo De la cabeza a los pies, está alineado para disparar a través de la misma cavidad creada por las manos.

Usar las manos para crear cavidades en la superficie del agua es similar al concepto detrás de los estudios de estructura de fluidos que los investigadores de la Universidad Estatal de Utah están realizando usando esferas.

El investigador del estado de Utah Rafsan Rabbi presentará la investigación de su equipo en la 71.a reunión anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física. que tendrá lugar del 18 al 20 de noviembre en el Georgia World Congress Center en Atlanta, Georgia.

En un estudio, Se probaron dos esferas consecutivas que caían en un tanque de agua. La primera esfera que se dejó caer al agua para crear la cavidad estaba hecha de acero. Se utilizaron cinco tamaños diferentes. Los diámetros iban desde 10 milímetros hasta 38 milímetros, pero siempre fueron más pequeños que la segunda esfera.

La segunda esfera, que pasó por la cavidad, fue hecho de plástico Vero impreso en 3-D. Estas esferas tenían un diámetro fijo de 50 mm (o aproximadamente 2 pulgadas). Adjunto a cada uno de estos objetos de plástico había un acelerómetro.

Los investigadores investigaron cuánta aceleración experimentaron las esferas de plástico al atravesar la cavidad creada por las primeras esferas de acero y calcularon las reducciones de fuerza a partir de eso. Descubrieron que la fuerza de impacto de las esferas de plástico se redujo por las de acero en un 40-60 por ciento.

"Hemos descubierto que este fenómeno de 'preparación de la superficie libre' puede tener un gran impacto en la reducción de la fuerza inicial de alto impacto que experimenta cualquier objeto al caer en una masa de agua, "Dijo el rabino.

La investigación podría tener aplicaciones prácticas, como disminuir el impacto de los cohetes que aterrizan involuntariamente en el océano.

Un segundo estudio utilizó chorros Worthington en lugar de cavidades para reducir la fuerza del impacto. Tal chorro resulta de una cavidad que colapsa sobre sí misma. El espacio entre las dos esferas se fijó de tal manera que después de que la cavidad colapsa, la segunda esfera cae a través del chorro.

"Esto también redujo drásticamente la fuerza del impacto hasta en un 60 por ciento, "dijo Tadd Truscott, director del Splash Lab en el estado de Utah que dirige el equipo de investigación. "Nuestros estudios muestran que los preparativos previos a la superficie crean una perturbación en la superficie del agua para ayudar a amortiguar el impacto de cualquier objeto que caiga".