קריקט והפיזיקה מאחורי סווינג באולינג PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

קריקט והפיסיקה מאחורי באולינג נדנדה

פגע בגדמים ככל שמדענים מבינים יותר את התנהגות הכדור, כך המשחק הופך למפותח יותר. (באדיבות: iStock/simonkr)

לקריקט ולגולף יש מעט במשותף. בטח, יש מסורת של ללבוש מגשרים סרוגים תוך כדי משחק בשני ענפי הספורט, אבל ממערכת ניקוד הנקודות ומספר השחקנים, לגודל הכדור ואזור המשחק, מדובר במשחקים שונים מאוד. עם זאת, יש תכונה אחת שהשניים חולקים - גם קריקט וגם גולף כוללים פגיעה בכדור בעל משטח בעל מרקם. פרט מינורי זה, ככל הנראה, מאפשר לשחקני גולף ולקריקטים לנצל את עקרונות האווירודינמיקה כדי לעזור להם לנצח.

בגולף, הכדור מיוצר עם כיסוי אחיד של מאות גומות גומות. אלה יוצרים כיסי מערבולת, שגורמים לזרימת האוויר לעבור קרוב יותר אל פני הכדור מאשר אילו היה חלק. האפקט מפחית את אזור הלחץ הנמוך מאחורי הכדור, ובכך מוריד את הגרר ומאפשר לכדור לנוע הלאה.

יתרון נוסף של עיצוב הגומות הזה הוא שהוא מגביר את "אפקט מגנוס", תופעה המתרחשת כאשר כדור מסתובב כשהוא עובר באוויר. נקרא לכבוד ה-19thפיזיקאי גרמני בן המאה היינריך גוסטב מגנוס, היא תוצאה של הפרש הלחץ על פני משטח מסתובב, בין הצד שבו תנועת הכדור מתנגדת לזרימת האוויר, לבין הצד שבו הוא נמצא באותו כיוון.

הפרש לחצים זה גורם לכוח כולל על פני הכדור בכיוון של לחץ נמוך. במקרה של שחקן גולף שיוצר ספין לאחור - כאשר ה"חלק העליון" של הכדור מסתובב לכיוון הגולף - הכוח נטו הוא כלפי מעלה, כך שהכדור נוסע רחוק יותר ממה שהוא היה מסתובב לו לא היה מסתובב.

הפיזיקה של כדור קריקט מעניינת אפילו יותר. הוא מיוצר להיות חלק ומבריק, עם תפר תפור מוגבה המקיף אותו. האחריות היא על שחקני הקריקט עצמם לשנות את מרקם משטח העור (בתנאי שהם עושים זאת במסגרת חוקי המשחק). זו אחריות עם השלכות מעניינות, והיסטוריה של שערוריות.

בקריקט, ישנם סגנונות רבים של באולינג, אך כולם מתחלקים לשתי קטגוריות רחבות - מהיר וספין. ספין באולינג היא מסירה איטית יותר, אך על ידי סיבוב מהיר של הכדור, הכדורסלר יכול לגרום לכדור לקפוץ בזוויות יוצאות דופן, מה שמקשה על החובט לחזות את המסלול הנכנס שלו. לעומת זאת, שחקני כדור מהיר מנסים לירות את הכדור במהירות האפשרית לעבר החובט כדי לכפות טעות.

אבל בתוך באולינג מהיר יש דיסציפלינה אחרת שנקראת באולינג נדנדה, כאשר המטרה היא לגרום לכדור לסטות ממסלול ליניארי. הרעיון הוא שזה יבלבל את החובט ולא ייתן להם מספיק זמן להתאים את הזריקה שלהם, מה שהופך את הסבירות לקליעה (כלומר שהחבטה בחוץ). שחקן כדור מהיר יכול להשיג מסירה זו מכדור חדש ונוצץ על ידי הזווית התפר המוגבה הרחק מכיוון הנסיעה המיועד.

במונחים מדעיים, התנופה היא כוח נטו הפועל הצידה על הכדור, הנובע מהפרש לחצים לרוחבו. כאשר כדור כדור, שכבת אוויר דקה - שכבת הגבול - מקיפה חלק מהכדור. זה מתנתק מהמשטח בשני מקומות, המכונים נקודות הפרדה, "מאחורי" הכדור ביחס לכיוון התנועה שלו.

שכבת גבול סוערת מתנתקת מהכדור מאוחר יותר מאשר שכבת גבול למינרית (שם זרימת האוויר חלקה), ואותה נקודת הפרדה מאוחרת מובילה ללחץ נמוך יותר בצד זה. על ידי קיום שכבות גבול למינריות וגם סוערות בצדדים מנוגדים של הכדור, נקודות ההפרדה הופכות לא-סימטריות, וכתוצאה מכך שיפוע לחץ על פני הכדור.

הבולר יזווית את התפר הרחק מכיוון המסירה, מה שיפריע לזרימת האוויר על צד אחד של הכדור

אז איך יוצרים את שני סוגי שכבת הגבול על אותו כדור, במיוחד כאשר הכדור הזה הוא כדור קריקט חדש וחלק? כאן נכנס לתמונה התפר הבולט של הכדור. הבולר יזווית את התפר הזה הרחק מכיוון המסירה, מה שיפריע לזרימת האוויר על צד אחד של הכדור. שכבת הגבול בצד השני נשארת למינרית וכך יש לך את האסימטריה ואת התנופה שלך; במקרה זה, לכיוון התפר.

כדור קריקט חדש לגמרי, יציב ומבריק להפליא לא שומר על הברק שלו לאורך זמן. מכה ומקפצת בכל רחבי המגרש עבור מאות משלוחים פוטנציאליים יוצרת סדקים, קמטים וקמטוטים כלליים. אמנם נראה שזווית התפר על כדור מקושקש אחיד צריכה לשרת את אותה מטרה כמו לכדור חדש חלק, אבל זה לא המקרה. ככל שהכדור מזדקן, גם התפר יעבור בלאי וייעשה פחות בולט. בעיקרו של דבר, זה יהיה פחות יעיל בהשבתת זרימת האוויר כדי להפוך צד אחד אפילו יותר סוער.

לעומת זאת, חצי מהכדור חלק יותר מהשני פירושו שהבולר לא צריך ליצור שכבות גבול למינריות וגועשות בעצמם - במקום זאת, אלה ייווצרו בהתאם למשטח שהם זורמים מעליו. לכן השחקנים מנסים לשמור על אסימטריה פיזית של הכדור, מה שמחייב את צד הבאולינג לשמור על חצי אחד של הכדור חלק ככל האפשר. זה נעשה בדרך כלל על ידי ליטוש הכדור על הבגדים שלהם, יצירת הפסים האדומים הייחודיים על ערכות הלבנות של שחקן קריקט, או החלקה עם הזיעה שלהם לפני הבאולינג.

ככל שמדענים מפתחים את הטכנולוגיה לכימות כל משתנה במסלול הכדור, ספורטאים וצוותי האימון שלהם מבינים יותר על תופעות אווירודינמיות אלו, וכיצד לתמרן אותן. לכן המשחק מתפתח כל הזמן, כאשר הגבולות נדחפים עוד ועוד במרדף אחר גביעים.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה