Stå upp i en kanot och du kommer förmodligen att hamna i vattnet inom kort. Hoppa upp och ner på de övre kanterna på kanotens sidor, så hamnar du sannolikt också i drinken. Men få rätt balans så kommer du att kunna röra dig med så mycket som en meter per sekund, enligt en studie publicerad i Physical Review Fluids undersöker gunwale bobbing.

I gunwale (uttalas som "gunnel"), står en kanotist på sidorna av kanoten – reningen – nära farkostens bakre del och hoppar upp och ner och flyttar den framåt genom att surfa på vågorna som produceras.

Efter en inledande period av instabilitet innan den hittar sin rytm, uppnår kanoten en marschhastighet som tillfredsställer en balans mellan dragkraften som genereras från att trycka nedåt i vågornas yta och motståndet som orsakas av motståndet. Tekniken fungerar även på stand-up paddelbrädor.

"Människor har länge tyckt om att guppa med revers som något roligt att göra när de är ute på vattnet, men ingen har någonsin riktigt förklarat hur det fungerar", säger Stephen Morris, professor emeritus vid avdelningen för fysik vid fakulteten för humaniora och naturvetenskap. medförfattare till studien som beskriver fenomenet. "Genom att använda oss av långvariga teorier om linjära vågor och svängningar har vi kommit på hur en sådan balans kan upprätthållas."

På jakt efter den perfekta kombinationen av framåt-, bakåt-, upp- och nedrörelser skapade Morris och kollegor vid University of Cambridge, Oxford University och University of Paris en teoretisk modell för att beskriva det producerade vågfältet. De jämförde det sedan med data hämtade från en entusiastisk reversbobber som korsade en vattenmassa i en kanot med hjälp av vågor som skapades när dess två ändar lutar upp och ner.

I ett symmetriskt system där en kanotists kropp lutar framåt och bakåt i lika stor utsträckning – tänk på den rytmiska rörelsen hos en roddares kropp i olympisk tävling – orsakar vågorna som genereras fartyget att pendla fram och tillbaka utan någon nettorörelse. Men i ett asymmetriskt system, som det som skapas när en person ger en vertikal förskjutning, till exempel genom att hoppa upp och ner ur fas med stigningen i ena änden av fartyget, får fordonet en nettodragkraft.

Forskarna beräknade de optimala värdena för de fyra inblandade rörelserna för att uppnå maximal hastighet, och med hjälp av deras modell fastställde de att tekniken kunde driva en typisk kanot med jämna hastigheter på upp till cirka en meter per sekund – jämförbart med hastigheter som observerades för revers som guppar med riktiga kanoter.

"Att förstå gunwale bobbing kan vara användbart i konkurrenskraftiga vattensporter som rodd," säger Morris. "Eftersom roddare genererar periodiska nedåtgående krafter, som att hoppa på revers gör, kan det vara möjligt att optimera roddslag, så att båten interagerar med vågorna den genererar på ett sätt som hjälper till att driva den framåt." + Utforska vidare

För ett energigivande träningspass, ta det utanför