The physics of surfing - Nick Pizzo

Translator: Sarah Saadatirad Reviewer: Leila Ataei

Whether or not you realize it,

چه درکش کنید یا نه،

as a surfer you’re a master of complicated physics.

به عنوان یک موج سوار شما استاد فیزیک پیچیده هستید.

The science of surfing begins

علم موج سواری به محضی شروع می‌شود

as soon as you and your board first hit the water.

که شما و تخته موج‌ سواریتان برای اولین بار به آب می‌زنید.

The board’s size and light construction help it displace a lot of water.

اندازه تخته و ساختار سبک آن کمک زیادی به جابجایی آب میکند.

In turn, a buoyant force

در عوض، یک نیروی شناور

equal to the weight of the displaced water pushes up,

فشاری برابر با وزن آب جا به جا شده را وارد می کند،

counteracting you and your board’s weight.

که با وزن شما و تخته تان مقابله می‌کند.

This lets you stay afloat while you wait to paddle for a wave.

اجازه می‌دهد که شناور بمانید درحالیکه انتظار پیش رفتن برموجی را می‌کشید.

And what exactly are you waiting for?

و دقیقا منتظر چه هستید؟

The perfect wave, of course.

موج کامل، البته.

Like other waves in physics, ocean waves represent a transfer of energy.

امواج اقیانوس مانند دیگر امواج در فیزیک، انتقال انرژی را نشان می‌دهند.

Wind blowing across the ocean accelerates water particles near the surface,

وزیدن باد در سراسر اقیانوس شتاب ذرات آب نزدیک به سطح را تسریع می‌بخشد،

leading to the growth of ripples that become waves.

منجر به ازدیاد آب لرزهایی می‌گردد که به امواج تبدیل می‌شوند.

These deviations from the flat surface are acted upon by gravity,

این انحرافات از سطح صاف، نتیجه گرانش است،

which tries to restore the surface to its original flat state.

که تلاش دارد سطح را به حالت صاف اولیه آن بازگرداند.

As the waves then move through the water,

طوری که با حرکت امواج در آب،

particles push and pull on their neighbors through the wave induced pressure,

ذرات بواسطه فشار وارده ناشی از موج به همسیگان خود کشش و فشار وارد می‌نمایند،

and this motion propagates energy through the water in unison with the wave motion.

و این جنب وجوش انرژی را از طریق آب هماهنگ با حرکت موج منتشر می‌کند.

The motion of these particles

جنب وجوش این ذرات

is much more limited than the overall motion of the waves.

بسیار محدودتر از جنبش کلی امواج است.

Near the shore,

نزدیک ساحل،

the shallower seafloor constrains the motion of the waves

عمق کم دریا، جنبش امواج را محدود می‌کند

to occur in a more limited region than out at sea,

تا در ناحیه محدودتری نسبت به بیرون دریا رخ دهد،

concentrating the wave energy near the surface.

و انرژی موج را در نزدیکی سطح متمرکز می‌کند.

If the topography of the shoreline is even and smooth,

اگر پستی و بلندی ساحل هم سطح و یکدست باشد،

this will refract the waves to become more

موج را می شکند تا هرچه بیشتر

parallel to the shore as they approach.

در حین نزدیکی، با خط ساحلی موازی شود.

This is the crucial moment.

این لحظه حیاتی است.

As the wave gets near,

همانطور که موج نزدیک می‌شود،

you quickly pivot your board in the same direction as the wave

به سرعت محور تخته خود را به جهت امواج در آورده

and paddle to match its speed.

وهماهنگ با سرعت آن به جلو می‌رانید.

Your board forms an angle with the water,

تخته شما با آب زوایه تشکیل می‌دهد

and this creates a dynamic pressure on the bottom of it,

و باعث ایجاد فشار دینامیکی در پایین آن می‌شود،

forcing you and your board out of the water,

شما و تخته تان را به بیرون از آب فشار م‌یدهد،

to skim along the surface.

تا روی آب سُر بخورید.

At the same time,

در همان زمان،

your increased forward momentum makes you more stable,

افزایش تکانه رو به جلو ثبات شما را بیشتر می‌کند،

allowing you to stand up and surf along the wave.

به شما اجازه امی‌دهد ایستاده و در امتداد موج سواری کنید.

Now you’ve caught the wave,

حالا موج را گرفته‌اید،

and are riding along its front face parallel to the shoreline.

و درامتداد آن به موازات خط ساحلی سواری می‌کنید.

Fins on the surfboard allow you to alter your speed and direction

باله‌های تخته موج‌سواری به شما امکان میدهند که سرعت و جهت خود را با تغییر

by repositioning your weight.

موقعیت وزنتان عوض کنید.

Above you is the wave’s crest,

بالای سرتان ستیغ موج قرار دارد،

where the water particles are undergoing their greatest acceleration.

جایی که ذرات آب تحت شدیدترین بالاروی قرار می‌گیرند.

That forces them to move faster than the underlying wave,

که آنها را وادار به حرکت سریعتر نسبت به موج زیرین می‌کند،

so they shoot ahead before falling under gravity’s influence.

بنابراین آنها قبل از سقوط ناشی از گرانش به جلو پرت می‌شوند.

This forms the waves’ characteristic curls, or jets,

که منجر به تشکیل حلقه‌ها یا فوارهای مخصوص موجها می‌گردند

as they break along the shore.

که در امتذاد ساحل می‌شکنند.

Sometimes, the curl might completely enclose part of the wave,

گاهی اوقات، این حلقه می‌تواند به طور کامل بخشهایی از موج را پوشش دهد،

forming a moving tube of water known as the barrel.

با تشکیل یک لوله متحرک از آب که به بشکه معروف است.

Because of irregularities in the seafloor and the swell itself,

به خاطرعدم پیوستگی در بستر دریا و خود بالا آمدگی بشکه‌های کمی

few barrels last as long as the legendary 27-second ride off the coast of Namibia.

قادرند ۲۷ ثانیه مثل امواج افسانه ای ساحل نامیبیا تاب بیاورند.

But many who manage to get barreled

اما بیشتر آنهایی که موفق به بشکه سواری شده‌اند

have said they feel time passing differently inside,

گفته‌اند که حسشان درون این بشکه‌ها کاملا متفاوت بوده،

making it one of the most magical experiences a surfer can have.

یکی از جادویی‌ترین تجربه‌های است که یک موج‌سوار می تواند داشته باشد.

Of course,

البته،

not all beaches are created equal.

همه سواحل یکسان خلق نشده‌اند.

Offshore underwater canyons or rock formations

تنگ دره‌های زیرآبی دور از ساحل یا ساختارهای صخره‌ای

in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California

در مکانهایی خاص چون نازار در پرتغال یا ماوریکس در کالیفرنیا

refract the incoming wave energy into a single spot,

انرژی موجهای ورودی را به یک نقطه واحد منکسر می‌کند،

creating massive waves sought by surfers worldwide.

با ایجاد امواجی عظیم محبوب موج‌سواران در سراسر جهان.

And some of these waves travel for more than a week,

و بعضی از این امواج بیش از یک هفته طول می کشند،

with swells originating more than 10,000 kilometers away from shore.

طیغانی که نقطه شروعش بیش از ۱۰,۰۰۰کیلومتر از ساحل فاصله دارد.

Waves surfed in sunny California

بنابراین موجهایی که در کالیفرنیای آفتابی

may have originated in the stormy seas near New Zealand.

سوار می‌شوید ممکن است در دریاهای طوفانی نزدیک نیوزیلند ایجاد شده باشند.

So while you may not be thinking about weather patterns in the South Pacific,

پس در حالیکه شما شاید به الگوهای آب و هوایی در اقیانوس آرام،

tectonic geology, or fluid mechanics,

زمین ساز شناسی، یا مکانیک سیالات فکر نمی‌کنید،

the art of catching the perfect wave relies on all these things and more.

هنر شکار یک موج کامل تماما به این چیزها بستگی دارد.

And the waves we surf, created by wind,

و موجهایی که سوارشان می‌شویم خلق شده توسط باد،

are just one visible part of the continuous oscillation of energy

فقط قسمتی قابل مشاهده‌ای از نوسان دنباله دار انرژی هستند

that has shaped our universe since its very beginning.

که جهان ما را از آغاز تا به حال شکل داده است.