När professionella dykare hoppar från en språngbräda, deras händer är vinkelräta mot vattnet, med handlederna pekade uppåt, när de fortsätter mot sitt stup vid 30 mph.

När de slutför det som kallas ett ripdyk, deras händer tar bort vatten framför kroppen, skapa ett hålrum som minskar den initiala slagkraften. Resten av kroppen, från topp till tå, är inriktad för att skjuta genom samma hålighet som skapats av händerna.

Att använda händerna för att skapa hålrum i vattenytan liknar konceptet bakom de vätskestrukturstudier som forskare vid Utah State University genomför med sfärer.

Utah State -forskaren Rafsan Rabbi kommer att presentera sitt teams forskning vid American Physical Society's Division of Fluid Dynamics 71:a årsmötet, som kommer att äga rum 18-20 november på Georgia World Congress Center i Atlanta, Georgien.

I en studie, två på varandra följande sfärer som faller ner i en vattentank testades. Den första sfären föll i vattnet för att skapa hålrummet var gjord av stål. Fem olika storlekar användes. Diametrarna varierade från 10 millimeter till 38 millimeter, men de var alltid mindre än den andra sfären.

Den andra sfären, som gick genom hålrummet, var tillverkad av 3D-tryckt Vero-plast. Dessa sfärer hade en fast diameter på 50 mm (eller cirka 2 tum). Fäst på vart och ett av dessa plastföremål var en accelerometer.

Forskarna undersökte hur mycket acceleration plastkulorna upplevde när de gick genom hålrummet som skapades av de första stålkulorna och beräknade kraftreduktionerna från det. De fann att slagkraften hos plastkulorna minskade med stål med 40-60 procent.

"Vi har funnit att detta fenomen med" fri yta förberedelse "kan ha en enorm inverkan på att minska den initiala kraftfulla kraft som ett objekt upplever när det faller i en vattendrag, "Sa rabbin.

Forskningen kan ha praktiska tillämpningar, såsom att minska raketslag som oavsiktligt landar i havet.

En andra studie använde Worthington -jets istället för hålrum för att minska slagkraften. En sådan stråle kommer från att en hålighet kollapsar på sig själv. Avståndet mellan de två sfärerna fixerades på ett sådant sätt att efter att hålrummet kollapsade, den andra sfären faller genom strålen.

"Detta minskade också slagkraften dramatiskt med upp till 60 procent, "sa Tadd Truscott, chef för Splash Lab i Utah State som leder forskargruppen. "Våra studier visar att tidigare förberedelser till ytan skapar en störning i vattenytan för att dämpa påverkan av eventuella fallande föremål."