Vẽ một tảng băng trôi để xem nó nổi lên như thế nào

• Iceberger là một trò chơi đơn giản cho phép bạn kiểm tra xem tảng băng trôi do mình tự vẽ sẽ ổn định theo hướng nào khi nổi trên mặt nước
• Do băng có mật độ thấp hơn nước, khoảng 10% khối lượng của tảng băng sẽ nổi trên mặt nước
• Khó có thể khẳng định mặt nào sẽ hướng lên chỉ dựa vào hình dạng; phân bố khối lượng 3 chiều và mật độ tương đối so với nước đều có ảnh hưởng
• Mô phỏng trên trang này không tái hiện nguyên vẹn hiện tượng vật lý thực tế mà chỉ xấp xỉ các yếu tố liên quan
• Đây là một trò chơi được truyền cảm hứng từ tweet của @GlacialMeg, trong đó kêu gọi các nhà khoa học hãy vẽ tảng băng trôi theo hướng ổn định của nó

---

Hướng ổn định của tảng băng trôi do bạn tự vẽ

• Iceberger là trò chơi cho thấy tảng băng trôi sẽ nổi như thế nào trong nước khi người dùng vẽ hình dạng của nó
• Vì băng có mật độ thấp hơn nước nên khoảng 10% khối lượng sẽ nằm trên mặt nước
• Tuy vậy, việc “mặt nào hướng lên trên” không thể được quyết định chỉ bằng hình dạng 2D đơn giản

Giới hạn của mô phỏng và nguồn cảm hứng

• Tảng băng trôi thực tế có thể không nổi theo đúng hướng như kết quả trên trang này
  • Phân bố khối lượng 3 chiều là yếu tố quan trọng đối với hướng thực tế
  • Mật độ tương đối của tảng băng so với nước cũng có ảnh hưởng
  • Trang này xử lý các yếu tố đó theo cách gần đúng
• Trò chơi này được truyền cảm hứng từ tweet của @GlacialMeg
  • Tweet đó chứa một lời đề xuất không chính thức nhưng đầy nhiệt huyết rằng các nhà khoa học hãy vẽ tảng băng trôi theo hướng ổn định của chúng

[GN⁺]

Các ý kiến trên Hacker News

• Tôi thấy khó chịu vì chỉ có mặt phẳng nhô lên khỏi mặt nước, nhưng sau khi đọc tweet bên dưới thì nhận ra đó mới là điểm cốt lõi
  https://threadreaderapp.com/thread/1362557149147058178.html
  Có khi phải cảm ơn Elon vì đã khiến x.com không cho đọc tiếp sau tweet đầu tiên nếu không có tài khoản

  • Có ví dụ không phẳng ở đây
    https://imgur.com/a/7KANxOn
    Dù trong tự nhiên có lẽ gần như khó xảy ra :-)
  • Có thể hiểu là hai phía của tảng băng trôi, nếu nhìn theo 2D là bên trái/bên phải, đang cạnh tranh để trồi lên mặt nước quanh trục là trọng tâm
    Tư thế ổn định chỉ là vị trí mà các mô-men quay trái/phải này cân bằng nhau
    Nếu tảng băng trôi đang nổi theo chiều dọc và một phía so với trọng tâm, tức nửa phía dưới, có nhiều khối lượng chìm trong nước hơn phía còn lại, nó sẽ có xu hướng quay cho đến khi hai phía trồi lên khỏi mặt nước ở mức như nhau
    Vì vậy tùy theo phân bố khối lượng, hướng ngang dễ thắng hơn hướng dọc
    Tất nhiên cũng có thể có tảng băng trôi cân bằng theo chiều dọc, nhưng nó giống như dựng bút chì trên đầu ngón tay: không ổn định, và chỉ cần nhiễu loạn nhỏ như cú sốc khi băng hà vừa tách ra cũng dễ khiến nó quay về tư thế ngang ổn định hơn
  • https://i.imgur.com/ixBkSsV.png
  • Hãy thử một hình hoàn toàn không có mặt phẳng. Ví dụ như ngôi sao năm cánh

• Tôi là người làm ra nó. Thật vui khi thấy nó được chia sẻ lại sau vài năm
  Khoa học muôn năm! Hãy ủng hộ các nhà khoa học khí hậu quanh bạn

  • Đây là một mô phỏng giáo dục rất tuyệt. Cảm ơn vì đã làm nó
    Tôi có một thắc mắc: như các bình luận khác nói, nếu vẽ một đường thẳng 45 độ thì nó có hành vi giống điều kiện biên
    Tôi tò mò không biết đó là do vật lý hay do cách triển khai mô phỏng
  • Rất tuyệt
    Tôi cũng tìm được một dạng mà mô phỏng xử lý chưa tốt: các hình rất rộng và mỏng như cây kim có vẻ dao động rất mạnh và không dừng lại hay chậm đi
  • Làm tốt lắm. Mô phỏng này là 2D, vậy nếu sang 3D thì có khác không? Gần như khiến tôi muốn gọt xốp polystyrene để kiểm chứng
    • js

• Tôi đã tạo ra một thiết kế lắc mãi không ngừng :D
  Video không phải phát lặp, mà là bản ghi thật
  https://streamable.com/0a9zmb

  • Con trai tôi đã đánh bại tôi bằng một thiết kế tốt hơn. Nó lắc và dập dềnh kinh khủng :)
    https://jmp.sh/s/ARfqurF7BYQExwIQmWXZ
  • Có vẻ nó không xử lý tốt các hình dài và mảnh. Cũng có những hình cứ chuyển động liên tục rồi thỉnh thoảng lật úp

• Một phiên bản tôi làm lấy cảm hứng từ cùng tweet đó, có các hình được cài sẵn và hiển thị lực một cách tường minh: https://engaging-data.com/iceberger-remixed/
  Tất cả đây đều là tư liệu từ năm 2021, và tôi nghĩ mình đã thấy nó trước đó nhưng không tìm ra

• Mã nguồn HTML được chú thích rất kỹ nên đọc khá thú vị
  Có khá nhiều toán học để mô hình hóa lực cản, khối lượng và mật độ; nó dùng tỷ trọng của băng và nước biển, đồng thời được tinh chỉnh để trông hợp lý hơn trong 2D
  Bạn cũng có thể đưa vào đa giác tự cắt chồng lên chính nó
  Cũng có thể dán ảnh vào! Mã sẽ truy vết ảnh và chọn đa giác phức tạp nhất

• Thật sự vui và chính xác. Tôi thử trong bồn tắm thì lá xà lách nổi đúng hệt như hình tôi vẽ

• Đây là bài từ năm 2021
  https://news.ycombinator.com/item?id=26201160

• Tôi không biết đã có ai trên Twitter đề xuất chưa. Tôi không đọc được thread và cũng không định đăng ký nên không thể kiểm tra
  Một tính năng bổ sung hay có thể là điểm số tỉ lệ với nghịch đảo quãng đường mà tảng băng trôi phải di chuyển để tới vị trí nổi ổn định
  Lý tưởng nhất là biến nó thành một mục tiêu rất khó: vẽ sao cho ngay từ đầu đã hoàn toàn ổn định, kể cả mực nước

  • Nếu vẽ một hình rất ổn định thì có thể đến khá gần mục tiêu đó. Ví dụ một hình thấp nhưng rất rộng, hoặc một tam giác đều với một đỉnh hướng xuống dưới
    Sau đó chỉ cần hiệu chỉnh chiều cao đúng sau lần thử đầu
    Để thành một trò chơi hay thì có lẽ cần thêm ràng buộc khác. Chẳng hạn thưởng thêm điểm cho chiều cao tối đa trên mặt nước, hoặc chấm điểm theo việc gấu Bắc Cực giữ chân khô được bao lâu trong lúc băng tan
    Vì một dải thấp và rộng sẽ tan nhanh hơn thứ có hình giống quả bóng

• Một thứ thật tuyệt, đúng nghĩa là cool
  Tôi vẽ một đường thẳng thì nó cứ quay vòng vòng :D

• Khá buồn cười khi vẽ thử ví dụ kinh điển về phần nổi của tảng băng chìm rồi thấy nó bị lật úp :D