Le cricket et le golf ont peu de points communs. Bien sûr, il existe une tradition de porter des pulls tricotés lorsqu'on pratique les deux sports, mais du système de points au nombre de joueurs, en passant par la taille du ballon et l'aire de jeu, ce sont des jeux très différents. Il y a cependant une caractéristique que les deux partagent : le cricket et le golf impliquent tous deux de frapper une balle qui a une surface texturée. Ce détail apparemment mineur permet aux golfeurs et aux joueurs de cricket d’exploiter les principes de l’aérodynamique pour les aider à gagner.
Au golf, la balle est fabriquée pour avoir une couverture uniforme de centaines de fossettes. Ceux-ci créent des poches de turbulences, qui font passer le flux d'air plus près de la surface de la balle que si elle était lisse. L'effet réduit la zone de basse pression derrière la balle, réduisant ainsi la traînée et permettant à la balle de se déplacer plus loin.
Un autre avantage de cette conception à fossettes est qu'elle amplifie le « Effet Magnus », un phénomène qui se produit lorsqu'une balle tourne lorsqu'elle se déplace dans les airs. Nommé en l'honneur du 19thphysicien allemand du XVIIIe siècle Heinrich Gustav Magnus, c'est le résultat de la différence de pression sur une surface en rotation, entre le côté où le mouvement de la balle s'oppose au flux d'air et le côté où elle se trouve dans la même direction.
La physique du football
Cette différence de pression provoque une force globale sur la balle dans la direction de la basse pression. Dans le cas d'un golfeur créant un backspin – où le « haut » de la balle tourne vers le golfeur – la force nette est vers le haut, de sorte que la balle se déplace plus loin que si elle ne tournait pas.
La physique d’une balle de cricket est encore plus intéressante. Il est fabriqué pour être lisse et brillant, avec une couture en relief qui l'entoure. Il incombe aux joueurs de cricket eux-mêmes de modifier la texture de la surface du cuir (à condition qu'ils le fassent dans le respect des lois du jeu). C'est une responsabilité aux conséquences intéressantes et une histoire de scandales.
Au cricket, il existe de nombreux styles de bowling, mais ils se répartissent tous en deux grandes catégories : rapide et spin. Quilles tournantes est une livraison plus lente, mais en faisant tourner la balle rapidement, le quilleur peut faire rebondir la balle à des angles inhabituels, ce qui rend difficile pour la personne au bâton de prédire sa trajectoire entrante. En revanche, les quilleurs rapides tentent de tirer la balle le plus rapidement possible sur le frappeur pour le forcer à commettre une erreur.
Mais au sein du bowling rapide, il existe une autre discipline appelée balançoire, bowling, où le but est de faire dévier la balle d'une trajectoire linéaire. L'idée est que cela confondra le frappeur et ne lui donnera pas suffisamment de temps pour ajuster son tir, ce qui rendra plus probable un guichet (ce qui signifie que le frappeur est retiré). Un quilleur rapide peut réaliser cette livraison à partir d'une balle neuve et brillante en éloignant la couture surélevée de la direction de déplacement prévue.
En termes scientifiques, le swing est une force nette agissant latéralement sur la balle, résultant d'une différence de pression à travers celle-ci. Lorsqu’une balle est lancée, une fine couche d’air – la couche limite – entoure une partie de la balle. Celui-ci se détache de la surface à deux endroits, appelés points de séparation, « derrière » la balle par rapport à la direction de son mouvement.
Une couche limite turbulente se détache de la balle plus tard qu'une couche laminaire (où le flux d'air est fluide), et ce point de séparation ultérieur entraîne une pression plus faible de ce côté. En ayant des couches limites laminaires et turbulentes sur les côtés opposés de la balle, les points de séparation deviennent asymétriques, ce qui entraîne un gradient de pression à travers la balle.
Le lanceur orientera la couture dans la direction opposée à la direction de la livraison, ce qui perturbera le flux d'air sur un côté de la balle.
Alors, comment créer les deux types de couche limite sur la même balle, en particulier lorsque cette balle est une nouvelle balle de cricket lisse ? C’est ici que la couture proéminente du ballon entre en jeu. Le quilleur éloignera cette couture de la direction de la livraison, ce qui perturbera le flux d'air sur un côté de la balle. La couche limite de l’autre côté reste laminaire et vous avez ainsi votre asymétrie et votre swing ; dans ce cas, dans le sens de la couture.
Cependant, une toute nouvelle balle de cricket, magnifiquement ferme et brillante, ne conserve pas son éclat longtemps. Être frappé et rebondi sur tout le terrain pendant potentiellement des centaines de livraisons crée des fissures, des rides et un désordre général. Bien qu’il puisse sembler que l’inclinaison de la couture sur une balle uniformément débraillée devrait avoir le même objectif que pour une nouvelle balle lisse, ce n’est pas le cas. À mesure que la balle vieillit, la couture subira également une usure et deviendra moins proéminente. Essentiellement, il sera moins efficace pour déclencher le flux d’air et rendre un côté encore plus turbulent.
La physique pour les amateurs de sport
En revanche, avoir la moitié de la balle plus lisse que l’autre signifie que le lanceur n’a pas besoin de créer lui-même des couches limites laminaires et turbulentes – au lieu de cela, celles-ci se formeront en fonction de la surface sur laquelle elles coulent. Les joueurs essaient donc de maintenir l'asymétrie physique de la balle, ce qui oblige le côté bowling à garder une moitié de la balle aussi lisse que possible. Cela se fait généralement en polissant la balle sur leurs vêtements, en créant les stries rouges distinctives sur les kits blancs d'un joueur de cricket ou en la lissant avec leur sueur avant de la jouer au bowling.
À mesure que les scientifiques développent une technologie permettant de quantifier chaque variable de la trajectoire d'un ballon, les athlètes et leurs équipes d'entraîneurs comprennent mieux ces phénomènes aérodynamiques et comment les manipuler. Le jeu évolue donc constamment, les limites étant toujours repoussées dans la quête des trophées.
