Το κρίκετ και η φυσική πίσω από το swing bowling PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Το κρίκετ και η φυσική πίσω από το swing bowling

Χτυπήστε τα κολοβώματα Όσο περισσότερο κατανοούν οι επιστήμονες τη συμπεριφορά της μπάλας, τόσο πιο ανεπτυγμένο γίνεται το παιχνίδι. (Ευγενική προσφορά: iStock/simonkr)

Το κρίκετ και το γκολφ δεν έχουν λίγα κοινά. Σίγουρα, υπάρχει μια παράδοση να φοράτε πλεκτά τζάμπερ ενώ παίζετε και τα δύο αθλήματα, αλλά από το σύστημα βαθμολόγησης πόντων και τον αριθμό των παικτών, μέχρι το μέγεθος της μπάλας και την περιοχή παιχνιδιού, είναι πολύ διαφορετικά παιχνίδια. Ωστόσο, υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που μοιράζονται τα δύο - τόσο το κρίκετ όσο και το γκολφ περιλαμβάνουν το χτύπημα μιας μπάλας που έχει μια ανάγλυφη επιφάνεια. Αυτή η φαινομενικά μικρή λεπτομέρεια επιτρέπει στους παίκτες του γκολφ και τους παίκτες του κρίκετ να εκμεταλλευτούν τις αρχές της αεροδυναμικής για να τους βοηθήσουν να κερδίσουν.

Στο γκολφ, η μπάλα κατασκευάζεται για να έχει ομοιόμορφη κάλυψη εκατοντάδων λακκών. Αυτά δημιουργούν θύλακες αναταράξεων, που κάνουν τη ροή του αέρα να περνά πιο κοντά στην επιφάνεια της μπάλας από ό,τι αν ήταν ομαλή. Το αποτέλεσμα μειώνει τη ζώνη χαμηλής πίεσης πίσω από την μπάλα, μειώνοντας έτσι την αντίσταση και επιτρέποντας στην μπάλα να ταξιδέψει περαιτέρω.

Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του σχεδίου λακκών είναι ότι ενισχύει το «Εφέ Magnus», ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν μια μπάλα περιστρέφεται καθώς ταξιδεύει στον αέρα. Ονομάστηκε προς τιμήν των 19th- Γερμανός φυσικός του αιώνα Heinrich Gustav Magnus, είναι αποτέλεσμα της διαφοράς πίεσης σε μια περιστρεφόμενη επιφάνεια, μεταξύ της πλευράς όπου η κίνηση της μπάλας αντιτίθεται στη ροή του αέρα και της πλευράς όπου βρίσκεται στην ίδια κατεύθυνση.

Αυτή η διαφορά πίεσης προκαλεί μια συνολική δύναμη κατά μήκος της μπάλας προς την κατεύθυνση της χαμηλής πίεσης. Στην περίπτωση ενός παίκτη γκολφ που δημιουργεί backspin – όπου η «κορυφή» της μπάλας περιστρέφεται προς τον παίκτη του γκολφ – η καθαρή δύναμη είναι προς τα πάνω, οπότε η μπάλα ταξιδεύει περισσότερο από ό,τι θα έκανε αν δεν γυρνούσε.

Η φυσική μιας μπάλας κρίκετ είναι ακόμα πιο ενδιαφέρουσα. Είναι κατασκευασμένο για να είναι λείο και γυαλιστερό, με μια ανυψωμένη ραμμένη ραφή που το περιβάλλει. Το βάρος βαρύνει τους ίδιους τους παίκτες του κρίκετ να αλλάξουν την υφή της δερμάτινης επιφάνειας (υπό την προϋπόθεση ότι το κάνουν σύμφωνα με τους νόμους του παιχνιδιού). Είναι μια ευθύνη με ενδιαφέρουσες συνέπειες και μια ιστορία σκανδάλων.

Στο κρίκετ, υπάρχουν πολλά στυλ μπόουλινγκ, αλλά όλα εμπίπτουν σε δύο μεγάλες κατηγορίες – γρήγορο και spin. Spin bowling είναι πιο αργή παράδοση, αλλά περιστρέφοντας τη μπάλα γρήγορα, ο σφαιριστής μπορεί να κάνει την μπάλα να αναπηδήσει σε ασυνήθιστες γωνίες, δυσκολεύοντας το άτομο που χτυπά να προβλέψει την εισερχόμενη διαδρομή της. Αντίθετα, οι γρήγοροι μπόουλερ προσπαθούν να ρίξουν την μπάλα όσο το δυνατόν γρηγορότερα στο κτύπημα για να εξαναγκάσουν ένα λάθος.

Αλλά στο γρήγορο μπόουλινγκ υπάρχει μια άλλη πειθαρχία που ονομάζεται μπόουλινγκ κούνιας, όπου ο στόχος είναι να κάνει την μπάλα να αποκλίνει από μια γραμμική τροχιά. Η ιδέα είναι ότι αυτό θα μπερδέψει το κτύπημα και δεν θα τους δώσει αρκετό χρόνο για να προσαρμόσουν τη βολή τους, καθιστώντας το wicket (που σημαίνει ότι το κτύπημα είναι έξω) πιο πιθανό. Ένας γρήγορος σφαιριστής μπορεί να επιτύχει αυτήν την παράδοση από μια γυαλιστερή νέα μπάλα στρέφοντας την ανυψωμένη ραφή μακριά από την προβλεπόμενη κατεύθυνση διαδρομής.

Με επιστημονικούς όρους, η αιώρηση είναι μια καθαρή δύναμη που ενεργεί πλάγια στην μπάλα, που προκύπτει από μια διαφορά πίεσης κατά μήκος της. Όταν μια μπάλα μπολ, ένα λεπτό στρώμα αέρα - το οριακό στρώμα - περιβάλλει μέρος της μπάλας. Αυτό αποσπάται από την επιφάνεια σε δύο θέσεις, γνωστές ως σημεία διαχωρισμού, «πίσω» από την μπάλα σε σχέση με την κατεύθυνση της κίνησής της.

Ένα τυρβώδες οριακό στρώμα αποσπάται από τη σφαίρα αργότερα από ένα στρωτό (όπου η ροή του αέρα είναι ομαλή) και αυτό το μεταγενέστερο σημείο διαχωρισμού οδηγεί σε χαμηλότερη πίεση σε αυτήν την πλευρά. Έχοντας τόσο στρωτή όσο και τυρβώδη οριακά στρώματα στις απέναντι πλευρές της μπάλας, τα σημεία διαχωρισμού γίνονται ασύμμετρα, με αποτέλεσμα μια κλίση πίεσης κατά μήκος της μπάλας.

Ο σφαιριστής θα γωνίσει τη ραφή μακριά από την κατεύθυνση της παράδοσης, γεγονός που θα διαταράξει τη ροή του αέρα στη μία πλευρά της μπάλας

Πώς μπορείτε λοιπόν να δημιουργήσετε και τους δύο τύπους οριακού στρώματος στην ίδια μπάλα, ειδικά όταν αυτή η μπάλα είναι μια ομαλή νέα μπάλα κρίκετ; Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι η περίοπτη ραφή της μπάλας. Ο σφαιριστής θα στρέψει αυτή τη ραφή μακριά από την κατεύθυνση της παράδοσης, γεγονός που θα διαταράξει τη ροή του αέρα στη μία πλευρά της μπάλας. Το οριακό στρώμα στην άλλη πλευρά παραμένει στρωτό και έτσι έχετε την ασυμμετρία και την ταλάντευσή σας. σε αυτή την περίπτωση, προς την κατεύθυνση της ραφής.

Ωστόσο, μια ολοκαίνουργια, όμορφα σφιχτή και γυαλιστερή μπάλα κρίκετ δεν διατηρεί τη λάμψη της για πολύ. Το χτύπημα και η αναπήδηση σε όλο τον αγωνιστικό χώρο για πιθανώς εκατοντάδες παραδόσεις δημιουργεί ρωγμές, ρυτίδες και γενικά αδικήματα. Αν και μπορεί να φαίνεται ότι η γωνία της ραφής σε μια ομοιόμορφα τσαλακωμένη μπάλα θα πρέπει να εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό όπως για μια ομαλή νέα μπάλα, αυτό δεν συμβαίνει. Καθώς η μπάλα γερνάει, η ραφή επίσης θα υποστεί φθορά και θα γίνει λιγότερο εμφανής. Ουσιαστικά, θα είναι λιγότερο αποτελεσματικό στο να διακόπτει τη ροή του αέρα για να κάνει τη μία πλευρά ακόμη πιο τυρβώδη.

Αντίθετα, το να έχεις τη μισή μπάλα πιο λεία από την άλλη σημαίνει ότι ο σφαιριστής δεν χρειάζεται να δημιουργήσει μόνος του στρωτά και τυρβώδη οριακά στρώματα – αντίθετα αυτά θα διαμορφωθούν ανάλογα με την επιφάνεια που ρέουν. Επομένως, οι παίκτες προσπαθούν να διατηρήσουν τη φυσική ασυμμετρία της μπάλας, η οποία απαιτεί από την πλευρά του μπόουλινγκ να διατηρεί το μισό της μπάλας όσο το δυνατόν πιο απαλό. Αυτό γίνεται συνήθως γυαλίζοντας τη μπάλα στα ρούχα τους, δημιουργώντας τις χαρακτηριστικές κόκκινες ραβδώσεις στα λευκά κιτ ενός παίκτη του κρίκετ ή λειάνοντάς την με τον ιδρώτα τους πριν την μπουλάρουν.

Καθώς οι επιστήμονες αναπτύσσουν την τεχνολογία για την ποσοτικοποίηση κάθε μεταβλητής της τροχιάς μιας μπάλας, οι αθλητές και οι προπονητικές ομάδες τους καταλαβαίνουν περισσότερα για αυτά τα αεροδυναμικά φαινόμενα και πώς να τα χειριστούν. Το παιχνίδι λοιπόν αναπτύσσεται διαρκώς, με τα όρια να πιέζονται όλο και περισσότερο στην αναζήτηση τροπαίων.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής