คริกเก็ตกับฟิสิกส์เบื้องหลังสวิงโบว์ลิ่ง

คริกเก็ตและกอล์ฟมีความเหมือนกันเพียงเล็กน้อย แน่นอนว่ามีธรรมเนียมในการสวมเสื้อถักไหมพรมในขณะที่เล่นกีฬาทั้งสองประเภท แต่ตั้งแต่ระบบการให้คะแนนและจำนวนผู้เล่น ไปจนถึงขนาดของลูกบอลและพื้นที่เล่น พวกเขาเป็นเกมที่แตกต่างกันมาก มีคุณลักษณะหนึ่งที่ทั้งสองแบ่งปัน - ทั้งคริกเก็ตและกอล์ฟเกี่ยวข้องกับการตีลูกที่มีพื้นผิว รายละเอียดปลีกย่อยนี้ทำให้นักกอล์ฟและนักไส่สามารถใช้ประโยชน์จากหลักการแอโรไดนามิกส์เพื่อช่วยให้พวกเขาชนะ

ในการเล่นกอล์ฟ ลูกบอลถูกผลิตขึ้นเพื่อให้มีลักยิ้มหลายร้อยอันเหมือนกัน สิ่งเหล่านี้สร้างช่องของความปั่นป่วนซึ่งทำให้การไหลของอากาศผ่านเข้าไปใกล้พื้นผิวของลูกบอลมากกว่าที่ราบเรียบ ผลกระทบจะลดโซนความกดอากาศต่ำหลังลูกบอล ซึ่งจะช่วยลดแรงต้านและทำให้ลูกบอลเคลื่อนที่ได้ไกลขึ้น

ข้อดีอีกประการของการออกแบบลักยิ้มนี้คือทำให้ “แมกนัสเอฟเฟค”ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อลูกบอลหมุนไปในอากาศ ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ 19th-นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันในศตวรรษ ไฮน์ริช กุสตาฟ แม็กนัสเป็นผลมาจากความแตกต่างของแรงดันบนพื้นผิวที่หมุน ระหว่างด้านที่การเคลื่อนที่ของลูกบอลตรงข้ามกับการไหลของอากาศ และด้านที่มันอยู่ในทิศทางเดียวกัน

ความแตกต่างของแรงดันนี้ทำให้เกิดแรงโดยรวมที่เคลื่อนผ่านลูกบอลไปในทิศทางของแรงดันต่ำ ในกรณีของนักกอล์ฟที่สร้างสปินแบ็คสปิน – โดยที่ “ส่วนบน” ของลูกหมุนเข้าหานักกอล์ฟ – แรงสุทธิจะสูงขึ้น ดังนั้นลูกกอล์ฟจึงเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าที่มันจะไม่หมุน

ฟิสิกส์ของคริกเก็ตบอลน่าสนใจยิ่งขึ้น ผลิตขึ้นเพื่อให้มีความเรียบลื่นและเป็นมันเงา โดยมีตะเข็บเย็บยกขึ้นล้อมรอบ ความรับผิดชอบอยู่ที่ตัวนักไส่เองในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของพื้นผิวหนัง (หากพวกเขาทำเช่นนั้นภายในกฎหมายของเกม) เป็นความรับผิดชอบที่มีผลที่ตามมาที่น่าสนใจและมีประวัติเรื่องอื้อฉาว

ในคริกเก็ต โบว์ลิ่งมีหลายรูปแบบ แต่ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ คือ เร็วและหมุน ปั่นโบว์ลิ่ง เป็นการส่งที่ช้ากว่า แต่ด้วยการหมุนลูกบอลอย่างรวดเร็ว นักเล่นกะลาสามารถให้ลูกบอลกระเด้งในมุมที่ไม่ปกติ ทำให้ผู้ตีบอลคาดเดาเส้นทางที่เข้ามาได้ยาก ในทางตรงกันข้าม นักเล่นโบว์ลิ่งที่ว่องไวพยายามยิงลูกบอลให้เร็วที่สุดที่คนตีเพื่อบังคับผิดพลาด

แต่ในกีฬาโบว์ลิ่งเร็วมีอีกวินัยหนึ่งที่เรียกว่า สวิงโบว์ลิ่งโดยที่จุดมุ่งหมายคือทำให้ลูกบอลเบี่ยงเบนจากวิถีโคจร แนวคิดคือสิ่งนี้จะทำให้แป้งสับสนและไม่ให้เวลาเพียงพอในการปรับการยิง ทำให้ประตู (หมายถึงแป้งหมด) มีโอกาสมากขึ้น นักขว้างที่รวดเร็วสามารถบรรลุการส่งมอบนี้จากลูกใหม่ที่มันวาวโดยการทำมุมตะเข็บที่ยกขึ้นให้ห่างจากทิศทางการเดินทางที่ตั้งใจไว้

ในแง่วิทยาศาสตร์ การสวิงเป็นแรงสุทธิที่กระทำไปด้านข้างลูกบอล ซึ่งเป็นผลมาจากความแตกต่างของแรงกดบนลูกบอล เมื่อโยนลูกบอล จะมีชั้นอากาศบางๆ – ชั้นขอบ – ล้อมรอบส่วนหนึ่งของลูกบอล สิ่งนี้แยกออกจากพื้นผิวในตำแหน่งสองตำแหน่งที่เรียกว่าจุดแยก "หลัง" ลูกบอลที่สัมพันธ์กับทิศทางการเคลื่อนที่ของลูกบอล

ชั้นเขตแดนที่ปั่นป่วนจะแยกออกจากลูกบอลช้ากว่าชั้นลามินาร์ (ซึ่งการไหลของอากาศราบรื่น) และจุดแยกในภายหลังนั้นนำไปสู่ความกดดันด้านนั้นที่ต่ำกว่า โดยการมีชั้นเขตแดนทั้งแบบราบเรียบและแบบปั่นป่วนที่ด้านตรงข้ามของลูกบอล จุดแยกจะไม่สมมาตร ส่งผลให้เกิดการไล่ระดับแรงดันไปทั่วลูกบอล

กะลาจะทำมุมตะเข็บให้ห่างจากทิศทางการส่งมอบซึ่งจะรบกวนการไหลของอากาศที่ด้านหนึ่งของลูกบอล

ดังนั้นคุณจะสร้างเลเยอร์ขอบเขตทั้งสองประเภทบนลูกบอลเดียวกันได้อย่างไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อลูกนั้นเป็นลูกคริกเก็ตใหม่ที่ราบรื่น? ที่นี่เป็นจุดที่ตะเข็บที่โดดเด่นของลูกบอลเข้ามาเล่น กะลาจะทำมุมตะเข็บนี้ออกจากทิศทางของการส่งมอบ ซึ่งจะรบกวนการไหลของอากาศเหนือด้านหนึ่งของลูกบอล เลเยอร์ขอบอีกด้านหนึ่งยังคงราบเรียบและทำให้คุณมีความไม่สมมาตรและการแกว่งของคุณ ในกรณีนี้ในทิศทางของตะเข็บ

ลูกคริกเก็ตใหม่เอี่ยม แน่นและมันวาว ยังคงความเงางามได้ไม่นาน การถูกกระแทกและกระดอนไปทั่วสนามสำหรับการส่งมอบหลายร้อยครั้ง ทำให้เกิดรอยแตก รอยยับ และความสกปรกทั่วไป แม้ว่าดูเหมือนว่าการมุมตะเข็บบนลูกบอลที่สกปรกสม่ำเสมอควรมีจุดประสงค์เช่นเดียวกับที่ทำกับลูกบอลใหม่ที่เรียบ แต่นี่ไม่ใช่กรณี เมื่อลูกบอลมีอายุมากขึ้น รอยต่อก็จะเสื่อมสภาพและมีความโดดเด่นน้อยลง โดยพื้นฐานแล้ว มันจะมีประสิทธิภาพน้อยลงในการสะดุดการไหลของอากาศเพื่อทำให้ด้านใดด้านหนึ่งปั่นป่วนมากขึ้น

ในทางตรงกันข้าม การมีลูกบอลที่นุ่มนวลกว่าอีกครึ่งหนึ่งหมายความว่านักเล่นโยนไม่จำเป็นต้องสร้างชั้นเขตที่ราบเรียบและปั่นป่วนด้วยตัวมันเอง - สิ่งเหล่านี้จะก่อตัวขึ้นตามพื้นผิวที่พวกมันไหลผ่าน ผู้เล่นจึงพยายามรักษาความไม่สมดุลทางกายภาพของลูกบอล ซึ่งต้องการให้ฝ่ายโบว์ลิ่งรักษาครึ่งหนึ่งของลูกบอลให้ราบรื่นที่สุด โดยปกติจะทำโดยการขัดลูกบอลบนเสื้อผ้า สร้างเส้นสีแดงที่โดดเด่นบนชุดอุปกรณ์สีขาวของนักคริกเก็ต หรือทำให้เหงื่อไหลลื่นก่อนเล่นโบว์ลิ่ง

ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อหาจำนวนตัวแปรของวิถีโคจรของลูกบอล นักกีฬาและทีมผู้ฝึกสอนต่างก็เข้าใจปรากฏการณ์แอโรไดนามิกเหล่านี้มากขึ้น และวิธีจัดการกับสิ่งเหล่านี้ เกมดังกล่าวมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมีการผลักดันขอบเขตให้ไกลขึ้นเรื่อยๆ ในการไล่ตามถ้วยรางวัล