La ciencia de saltar piedras sobre el agua.

Hacer que las piedras salten sobre la superficie del agua es un arte, pero también se está convirtiendo cada vez más en un área de investigación científica seria. El Splash Lab de la Universidad de Utah estudia la dinámica de fluidos (la rama de la física que se ocupa del movimiento de líquidos y gases) y los investigadores han estado investigando qué se necesita para obtener un buen rebote en el agua.

Muchas variables influyen en lo que sucede cuando un objeto golpea el agua: el ángulo de impacto, la forma del objeto, su rotación, tamaño, masa y coeficiente de deformación elástica (¿es duro o blando?). Los investigadores de Splash Lab estudian todas estas variables con cámaras de alta velocidad que capturan 1, 000 imágenes por segundo, lo que les permite ver lo que sucede en el momento exacto del rebote.

Las esferas elásticas son mejores que las piedras en muchos sentidos. (Foto: USU Splash Lab)

La foto de arriba muestra una pelota justo después de un rebote. La gran cavidad de aire en el agua fue causada por el impacto, y debido a que el proyectil tenía mucho impulso, subió por el costado de la cavidad (de izquierda a derecha en esta imagen), que actuó como una rampa, haciéndolo saltar del agua en su camino hacia el próximo rebote.

Este video de 2012 de Splash Lab entra en más detalles sobre lo que se necesita para un buen rebote y cómo el laboratorio estudia la dinámica de fluidos:

El récord de salto de piedra mencionado en el video se ha roto desde entonces: en 2014, Kurt Steiner estableció un nuevo récord con 88 saltos. (Casualmente, "steiner" significa "piedras" en noruego). Su hazaña fue capturada en este increíble video:

La investigación sobre la omisión de piedras puede parecer inusual, pero la ciencia inicial puede conducir a aplicaciones reales en varios campos como la energía, el transporte y la medicina. Por ejemplo, los botes inflables de estilo Zodiac podrían ser más eficientes y más seguros para los pasajeros al controlar mejor cómo rebotan en el agua.

Recientemente, Splash Lab y sus colaboradores han estado investigando las propiedades de salto de agua de la esfera elástica, que en muchos aspectos es mejor para la tarea que la roca tradicional. Mediante prueba y error, el laboratorio descubrió que las esferas más blanditas tenían el mejor potencial de salto e incluso podían saltar cuando se lanzaban desde ángulos que eran tres veces más grandes que el ángulo máximo para una roca. (La investigación publicada en 2004 ha demostrado que el ángulo ideal para una piedra es de 20 grados). Esto puede parecer sorprendente ya que las mejores rocas que saltan el agua tienden a ser planas y duras, lo opuesto a una bola redonda y blanda, pero tiene sentido cuando miras más de cerca. El momento crucial es cuando la pelota golpea el agua. Luego, "asume naturalmente una geometría similar a un disco y una orientación dinámica que son favorables para la omisión del agua", escriben los investigadores en Nature.

Aquí puede ver una esfera elástica disparada desde un cañón de aire haciendo una impresionante serie de rebotes controlados a través de múltiples contenedores de agua ubicados en el laboratorio:

Cómo hacer que las piedras salten sobre el agua como un profesional

Si quieres probar suerte en un nuevo récord de salto de piedra, aquí hay algunos consejos de Alessandro Gonella, un autoproclamado experto en salto de piedra. Como puede ver en el video, es excepcionalmente bueno.

Artículos Relacionados