De kans dat een flesje netjes op de bodem landt, is het grootst wanneer het tussen de 20 en 41 procent gevuld is.
Je probeerde het wellicht ook al eens: een flesje water de lucht in gooien om het even later perfect op zijn onderkant te laten landen. Vijf eerstejaarsstudenten Technische Natuurkunde van de Universiteit Twente probeerden de fysica achter de best mogelijke worp te ontrafelen.
Ze vulden verschillende flesjes met verschillende hoeveelheden water, gooiden ze een voor een de lucht in en ze filmden alle pogingen met een hogeresolutiecamera. Vervolgens analyseerden ze de beelden en zetten ze de bewegingen van de flesjes om in natuurkundige formules. Om die bewegingen nog beter in beeld te brengen, filmden ze ook een flesje waarin ze twee tennisballen hadden gestopt.
De studenten definieerden de ultieme worp als die waarbij de hoeksnelheid maximaal verkleind wordt. Uit de resultaten bleek dat het optimale vulpercentage van de flesjes alleen afhankelijk is van de verhouding tussen de massa van een leeg flesje en dat van een volledig gevuld flesje en dat dat tussen de 20 en de 41 procent ligt. Wie bijvoorbeeld een flesje Spa van een halve liter gebruikt, boekt het meeste succes wanneer hij er 150 milliliter water in laat lopen.
De natuurkundige uitleg achter de resultaten heeft met de draaisnelheid van de flesjes te maken. Tijdens de worp verspreidt het water zich binnenin het flesje. Is het flesje volledig vol of volledig leeg, dan blijft die draaisnelheid constant, en is de kans dat het flesje perfect landt nagenoeg onmogelijk. Is het flesje tussen de 20 en 41 procent gevuld, dan draait het flesje het minst hard wanneer het met zijn bodem naar boven of naar beneden zit, en is de kans dat het netjes op de bodem landt het grootst.
De studenten publiceerden hun onderzoek in het American Journal of Physics.
