The physics of surfing - Nick Pizzo

Переводчик: Ksenia Nichyporuk Редактор: Ростислав Голод

Whether or not you realize it,

Осознаёте вы это или нет,

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

но, занимаясь сёрфингом, вы подчиняете себе сложнейшие физические процессы.

The science of surfing begins

Начинается это сразу после того,

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

как вы с доской для сёрфинга оказываетесь в воде.

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

Размер и лёгкая конструкция доски позволяют ей вытеснять много воды.

In turn, a buoyant force

В свою очередь выталкивающая сила,

equal to the weight of the displaced water pushes up,

равная весу вытесненной воды, поднимает вас на поверхность,

counteracting you and your board’s weight.

противодействуя вашему весу и весу доски.

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

Это позволяет вам оставаться на плаву, пока вы ждёте в воде.

And what exactly are you waiting for?

Чего именно вы ждёте?

The perfect wave, of course.

Конечно, идеальной волны.

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

Как и другие волны в физике, волны океана представляют собой перенос энергии.

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

Ветер, дующий над океаном, ускоряет частицы воды у поверхности,

leading to the growth of ripples that become waves.

создавая рябь, переходящую в волны.

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

На искривления поверхности воды воздействует гравитация,

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

стремясь вернуть ей первоначальный гладкий вид.

As the waves then move through the water,

Когда волны двигаются по воде,

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

частицы взаимодействуют друг с другом под давлением, вызванным волной.

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

Это движение распространяет энергию по воде синхронно с движением волны.

При этом движение частиц ограничено

The motion of these particles

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

по сравнению с общим движением волн.

Near the shore,

Около берега

the shallower seafloor constrains the motion of the waves

меньшая глубина дна сдерживает движение волн

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

в пространстве меньшем, чем в открытом море,

concentrating the wave energy near the surface.

концентрируя энергию волн у поверхности.

If the topography of the shoreline is even and smooth,

Гладкий и ровный рельеф береговой линии

this will refract the waves to become more

преломляет волны

parallel to the shore as they approach.

и по мере приближения делает их более параллельными берегу.

This is the crucial moment.

Это ключевой момент.

As the wave gets near,

Пока волна приближается,

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

вы быстро разворачиваете доску по направлению движения волны

and paddle to match its speed.

и гребёте, чтобы достичь той же скорости.

Your board forms an angle with the water,

Доска образует с поверхностью воды угол,

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

и это создаёт внизу доски динамическое давление,

forcing you and your board out of the water,

выталкивающее вас и доску из воды,

to skim along the surface.

из-за чего вы скользите по поверхности.

At the same time,

В то же время

your increased forward momentum makes you more stable,

импульс поступательного движения придаёт вам устойчивость,

allowing you to stand up and surf along the wave.

и вы можете встать в полный рост, двигаясь вдоль волны.

Now you’ve caught the wave,

Теперь вы поймали волну

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

и несётесь перед ней, лицом параллельно к берегу.

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

Плавники на доске помогают вам менять скорость и направление движения,

by repositioning your weight.

перемещая центр тяжести вашего тела.

Above you is the wave’s crest,

Частицы воды в гребне волны над вами

where the water particles are undergoing their greatest acceleration.

подвержены наибольшему ускорению.

That forces them to move faster than the underlying wave,

Из-за этого они двигаются быстрее, чем волна внизу,

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

и мчатся вперёд перед тем, как обрушиться под влиянием гравитации.

This forms the waves’ characteristic curls, or jets,

Так формируются характерные для волн завитки,

as they break along the shore.

которые потом разбиваются о берег.

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

Иногда завиток полностью закрывает часть волны,

forming a moving tube of water known as the barrel.

образуя движущийся цилиндр воды, или так называемую трубу.

Because of irregularities in the seafloor and the swell itself,

Из-за неровности дна и неравномерности водной ряби

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

трубы, подобные легендарной 27-секундной волне у побережья Намибии, очень редки.

But many who manage to get barreled

Многие из прокатившихся в трубе

have said they feel time passing differently inside,

говорят, что время там внутри течёт по-другому,

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

поэтому такой манёвр — одно из самых волшебных ощущений для сёрфера.

Of course,

Разумеется,

not all beaches are created equal.

не все пляжи одинаковы.

Offshore underwater canyons or rock formations

Морские подводные каньоны и скальные образования

in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California

в таких местах, как Назаре в Португалии или Маверикс в штате Калифорния,

refract the incoming wave energy into a single spot,

концентрируют прибывающую энергию волны в одной точке,

creating massive waves sought by surfers worldwide.

создавая огромные волны, за которыми охотятся сёрферы со всего мира.

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

Некоторые волны неделями преодолевают огромные расстояния,

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

начинаясь с лёгкой ряби за десять тысяч километров от берега.

Waves surfed in sunny California

Волны, на которых катаются в солнечной Калифорнии,

may have originated in the stormy seas near New Zealand.

могли зародиться в бурных морях возле Новой Зеландии.

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

Вы можете и не думать о погодных условиях в южной части Тихого океана,

tectonic geology, or fluid mechanics,

тектонических процессах или гидромеханике,

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

но искусство поймать идеальную волну зависит от всего этого и не только.

And the waves we surf, created by wind,

Созданные ветром волны, по которым мы катаемся,

are just one visible part of the continuous oscillation of energy

являются просто видимой частью постоянного колебания энергии,

that has shaped our universe since its very beginning.

которое когда-то сформировало и продолжает менять нашу Вселенную.