Cricket og golf har lite til felles. Jada, det er en tradisjon for å bruke strikkede gensere mens du spiller begge idrettene, men fra poengsystemet og antall spillere, til størrelsen på ballen og spilleområdet, er det veldig forskjellige spill. Det er imidlertid én funksjon de to deler – både cricket og golf involverer å slå en ball som har en strukturert overflate. Denne tilsynelatende mindre detaljen lar golfere og cricketspillere utnytte prinsippene for aerodynamikk for å hjelpe dem å vinne.
I golf er ballen produsert for å ha et enhetlig dekke av hundrevis av groper. Disse skaper lommer av turbulens, som gjør at luftstrømmen passerer nærmere ballens overflate enn om den var jevn. Effekten reduserer lavtrykkssonen bak ballen, og reduserer dermed luftmotstanden og lar ballen reise videre.
En annen fordel med denne dimple-designen er at den forsterker "Magnus effekt", et fenomen som oppstår når en ball snurrer mens den beveger seg gjennom luften. Oppkalt til ære for de 19th- århundre tysk fysiker Heinrich Gustav Magnus, det er et resultat av trykkforskjellen over en spinnende overflate, mellom siden der ballens bevegelse motsetter luftstrømmen, og siden der den er i samme retning.
Fotballens fysikk
Denne trykkforskjellen forårsaker en total kraft over ballen i retning av lavt trykk. I tilfellet en golfspiller skaper backspin – der "toppen" av ballen roterer mot golferen – er nettokraften oppover slik at ballen beveger seg lenger enn den ville gjort hvis den ikke snurret.
Fysikken til en cricketball er enda mer interessant. Den er laget for å være glatt og blank, med en hevet søm som omkranser den. Det er cricketspillerne selv som har ansvaret for å endre teksturen på skinnoverflaten (forutsatt at de gjør det innenfor spillets lover). Det er et ansvar med interessante konsekvenser, og en historie med skandaler.
I cricket er det mange bowlingstiler, men de faller alle inn i to brede kategorier - rask og spinn. Spinn bowling er en langsommere levering, men ved å rotere ballen raskt, kan bowleren få ballen til å sprette i uvanlige vinkler, noe som gjør det vanskelig for den som slår ballen å forutsi den innkommende banen. I kontrast prøver hurtigbowlere å skyte ballen så raskt som mulig mot slageren for å tvinge frem en feil.
Men innen hurtigbowling er det en annen disiplin som heter swing bowling, hvor målet er å få ballen til å avvike fra en lineær bane. Tanken er at dette vil forvirre batteren og ikke gi dem nok tid til å justere skuddet sitt, noe som gjør en wicket (som betyr at batteren er ute) mer sannsynlig. En hurtigbowler kan oppnå denne leveringen fra en skinnende ny ball ved å vinkle den hevede sømmen bort fra den tiltenkte kjøreretningen.
I vitenskapelige termer er sving en netto kraft som virker sidelengs på ballen, som følge av en trykkforskjell over den. Når en ball kastes, omgir et tynt lag med luft – grenselaget – en del av ballen. Dette løsner fra overflaten på to steder, kjent som separasjonspunkter, "bak" ballen i forhold til bevegelsesretningen.
Et turbulent grenselag løsner fra ballen senere enn et laminært (hvor luftstrømmen er jevn), og det senere separasjonspunktet fører til et lavere trykk på den siden. Ved å ha både laminære og turbulente grenselag på motsatte sider av ballen, blir separasjonspunktene asymmetriske, noe som resulterer i en trykkgradient over ballen.
Bowleren vil vinkle sømmen bort fra leveringsretningen, noe som vil forstyrre luftstrømmen over den ene siden av ballen
Så hvordan lager du begge typer grenselag på samme ball, spesielt når den ballen er en jevn ny cricketball? Det er her den fremtredende sømmen på ballen spiller inn. Bowleren vil vinkle denne sømmen bort fra leveringsretningen, noe som vil forstyrre luftstrømmen over den ene siden av ballen. Grenselaget på den andre siden forblir laminært og dermed har du din asymmetri og din sving; i dette tilfellet i retning av sømmen.
En helt ny, vakkert fast og blank cricketball beholder imidlertid ikke glansen lenge. Å bli truffet og sprettet over hele banen for potensielt hundrevis av leveranser skaper sprekker, rynker og generell skrammel. Selv om det kan virke som om vinkling av sømmen på en jevnt skurret ball bør tjene samme formål som for en jevn ny ball, er dette ikke tilfelle. Når ballen eldes, vil også sømmen slites og bli mindre fremtredende. I hovedsak vil det være mindre effektivt til å utløse luftstrømmen for å gjøre den ene siden enda mer turbulent.
Fysikk for sportsinteresserte
Å ha halve ballen jevnere enn den andre betyr derimot at bowleren ikke trenger å lage laminære og turbulente grenselag selv - i stedet vil disse dannes etter overflaten de flyter over. Spillere prøver derfor å opprettholde ballens fysiske asymmetri, noe som krever at bowlingsiden holder den ene halvdelen av ballen så jevn som mulig. Dette gjøres vanligvis ved å polere ballen på klærne deres, lage de karakteristiske røde stripene på en cricketspillers hvite kits, eller glatte den med svetten før de bowler den.
Ettersom forskere utvikler teknologien for å kvantifisere hver variabel i en balls bane, forstår idrettsutøvere og deres trenerteam mer om disse aerodynamiske fenomenene, og hvordan de kan manipulere dem. Spillet er derfor i stadig utvikling, med grenser som presses lenger og lenger i jakten på trofeer.
