Hvordan virker fiskesprett, smutt og flyndre?

NTNU har mottatt dette spørsmålet via denne bloggen. Send gjerne ditt spørsmål til en forsker, du også!

Når du går langs vannet og finner en passende, flat og fristende stein, har du kanskje forsøkt å kaste flyndre. Eller smutt eller fiskesprett om du vil. Altså at du får steinen til å sprette flere ganger bortetter vannflaten.

• Men hvorfor synker ikke steinen bare? Ekspertene svarer.

Spørsmål:

Jeg har lest at steinens utforming, hastighet og rotasjon er viktig, og jeg skjønner at det er en vertikal og en horisontal kraft (tyngdekraft og bevegelsesenergi). Bevegelsesenergien har jeg ingen problemer med å gjøre rede for, men hvorfor får vi en kraft oppover etter det første nedslaget? Hvor kommer den oppadgående kraften i fiskesprett fra? [Opprinnelig spørsmål er noe nedkortet. Red]

Svar:

Takk for spørsmålet ditt. Det at flatsiden av steinen har en vinkel mot vannspeilet når den møter overflaten skaper en løftekraft under kollisjonen med vannet. Nesten litt som en flyvinge. Eller mer som en liten båt i stor fart så baugen «spretter» bortover vannflaten.

Simen A. Å. Ellingsen. Foto: NTNU VIS MER

Er denne vinkelen stor, skapes det en relativt stor kraft. Steinen flyr høyt og langt, men det blir fort med det ene hoppet. Er vinkelen for liten, «dykker» steinen og synker med én gang.

Det er med andre ord en optimal vinkel midt imellom. Rotasjonen til steinen sørger for å holde denne vinkelen stabil, slik at steinen har den samme vinkelen mot overflaten ved hvert sprett. Vannspeilet bør være flatt – er det bølger blir det uforutsigbart hvilken vinkel steinen treffer overflaten med.

Oppoverkraften fra vannet er også større jo fortere steinen går, så jo tyngre stein, jo mer fart trenger den. Veldig tynne og lette steiner, derimot, må ikke kastes for hardt, for om de hopper for langt, skjener de ut av kurs som en frisbee i lufta. Da kan lavere hastighet og større vinkel være løsningen.

Olav Rømcke. Foto: NTNU VIS MER

Jo mer spinn du får til, dess mer stabil er steinen.Så der er det nok jo mer, jo bedre.

For dem som har kasta mye fiskesprett er alle steiner forskjellige, og den optimale vinkelen er nok avhengig av en kombinasjon av steinens form, størrelse og hastigheten en kaster med.

Uansett kan det være en god pekepinn om man ønsker å bli en dyktig fiskespretter.

Øvelse gjør mester!

• Simen A. Å. Ellingsen er professor ved NTNU – institutt for energi- og prosessteknikk.
• Olav Rømcke er postdoktor ved NTNU – institutt for energi- og prosessteknikk.

Kilder du kan bruke

Her baserer vi svaret på disse kildene som det kanskje kunne vært nyttig å sjekke ut, om en har tilgang:
https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.2631
https://aapt.scitation.org/doi/pdf/10.1119/1.1519232
https://aapt.scitation.org/doi/pdf/10.1119/1.5098910

Har du lyst til å lese siste nytt om fysikkforskning på NTNU og SINTEF har vi mange populærvitenskapelige artikler om emnet på Gemini.no. Her kan du søke.