Kriket ve swing bowlingin arkasındaki fizik PlatoBlockchain Veri Zekası. Dikey Arama. Ai.

Kriket ve salıncaklı bowlingin arkasındaki fizik

Kütükleri vur Bilim adamları top davranışını ne kadar çok anlarsa, oyun o kadar gelişmiş olur. (Nezaket: iStock/simonkr)

Kriket ve golfün çok az ortak noktası vardır. Elbette, her iki sporu da yaparken örgü kazak giyme geleneği var, ancak puanlama sisteminden ve oyuncu sayısından topun boyutuna ve oyun alanına kadar çok farklı oyunlar. Yine de iki payın bir özelliği var - hem kriket hem de golf, dokulu bir yüzeye sahip bir topa vurmayı içerir. Bu görünüşte küçük ayrıntı, golfçülerin ve kriketçilerin kazanmalarına yardımcı olmak için aerodinamik ilkelerinden yararlanmalarını sağlar.

Golfte top, yüzlerce çukurdan oluşan tek tip bir kaplamaya sahip olacak şekilde üretilir. Bunlar, hava akışının topun yüzeyine pürüzsüz olduğundan daha yakın olmasını sağlayan türbülans cepleri oluşturur. Efekt, topun arkasındaki düşük basınç bölgesini azaltır, böylece sürtünmeyi azaltır ve topun daha fazla hareket etmesine izin verir.

Bu çukur tasarımın bir başka yararı da, "Magnus etkisi", bir top havada hareket ederken döndüğünde meydana gelen bir fenomen. 19 onuruna adlandırılmışth- yüzyıl Alman fizikçisi Heinrich Gustav Magnus, dönen bir yüzey boyunca, topun hareketinin hava akışına karşı olduğu taraf ile aynı yönde olduğu taraf arasındaki basınç farkının bir sonucudur.

Bu basınç farkı, top boyunca düşük basınç yönünde genel bir kuvvete neden olur. Bir golfçünün backspin oluşturması durumunda - topun "tepesinin" golfçüye doğru döndüğü yerde - net kuvvet yukarı doğrudur, bu nedenle top dönmüyorsa olacağından daha fazla hareket eder.

Bir kriket topunun fiziği daha da ilginçtir. Çevreleyen yükseltilmiş dikişli dikiş ile pürüzsüz ve parlak olacak şekilde üretilmiştir. Deri yüzeyin dokusunu değiştirme sorumluluğu kriketçilerin kendilerine aittir (oyun yasaları dahilinde bunu yapmaları şartıyla). İlginç sonuçları olan bir sorumluluk ve skandallarla dolu bir tarih.

Krikette birçok bowling stili vardır, ancak hepsi iki geniş kategoriye ayrılır - hızlı ve spin. bowlingi döndürmek daha yavaş bir teslimattır, ancak topu hızlı bir şekilde döndürerek, melon oyuncu topun olağandışı açılarda sıçramasını sağlayabilir, bu da vuruş yapan kişinin gelen yolunu tahmin etmesini zorlaştırır. Buna karşılık, hızlı bowling oynayanlar, bir hataya zorlamak için vurucuya mümkün olduğunca hızlı bir şekilde topu ateş etmeye çalışırlar.

Ama hızlı bowlingde denilen başka bir disiplin var. salıncak bowlingiBurada amaç, topu doğrusal bir yörüngeden saptırmaktır. Buradaki fikir, bunun vurucunun kafasını karıştıracağı ve atışlarını ayarlamak için yeterli zaman vermeyeceği, bir küçük kapı (hamurun bittiği anlamına gelir) daha olası hale getirmesidir. Hızlı bir bowling oyuncusu, yükseltilmiş dikişi amaçlanan hareket yönünden uzağa çevirerek parlak yeni bir toptan bu teslimatı başarabilir.

Bilimsel terimlerle, salınım, top üzerindeki basınç farkından kaynaklanan, topa yanlamasına etki eden net bir kuvvettir. Bir top çarpıldığında, ince bir hava tabakası - sınır tabakası - topun bir kısmını çevreler. Bu, topun hareket yönüne göre "arkasında", ayırma noktaları olarak bilinen iki yerde yüzeyden ayrılır.

Türbülanslı bir sınır tabakası bilyeden laminer olandan (hava akışının düzgün olduğu yerde) daha sonra ayrılır ve bu daha sonraki ayrılma noktası o tarafta daha düşük bir basınca yol açar. Topun karşıt taraflarında hem laminer hem de türbülanslı sınır tabakalarına sahip olarak, ayırma noktaları asimetrik hale gelir ve top boyunca bir basınç gradyanı ile sonuçlanır.

Melon, topun bir tarafındaki hava akışını bozacak şekilde dikişi teslimat yönünden uzağa çevirecektir.

Peki, özellikle bu top pürüzsüz yeni bir kriket topu olduğunda, aynı top üzerinde her iki tür sınır tabakasını nasıl yaratırsınız? İşte burada topun öne çıkan dikişi devreye giriyor. Melon, bu dikişi, topun bir tarafındaki hava akışını bozacak şekilde, teslimat yönünden uzağa çevirecektir. Diğer taraftaki sınır tabakası laminer kalır ve böylece asimetriniz ve salınımınız olur; bu durumda, dikiş yönünde.

Yepyeni, güzelce sağlam ve parlak bir kriket topu, ancak uzun süre parlaklığını korumaz. Potansiyel olarak yüzlerce teslimat için sahanın her yerinde vurulmak ve sektirilmek, çatlaklar, kırışıklıklar ve genel pürüzler yaratır. Düzgün bir şekilde kirli bir top üzerinde dikişin açısının açılması, pürüzsüz yeni bir top için olduğu gibi aynı amaca hizmet ediyor gibi görünse de, durum böyle değil. Top yaşlandıkça, dikiş yeri de aşınır ve yıpranır ve daha az belirgin hale gelir. Esasen, bir tarafı daha da çalkantılı hale getirmek için hava akışını tetiklemede daha az etkili olacaktır.

Buna karşılık, topun yarısının diğerinden daha pürüzsüz olması, bowling oyuncusunun laminer ve türbülanslı sınır katmanları oluşturmasına gerek olmadığı anlamına gelir - bunun yerine bunlar, üzerinden aktıkları yüzeye göre oluşacaktır. Oyuncular bu nedenle topun fiziksel asimetrisini korumaya çalışırlar, bu da bowling tarafının topun yarısını mümkün olduğunca pürüzsüz tutmasını gerektirir. Bu genellikle, topun kıyafetlerine parlatılmasıyla, bir kriketçinin beyaz formalarında belirgin kırmızı çizgiler oluşturarak veya bowling oynamadan önce terleriyle yumuşatarak yapılır.

Bilim adamları bir topun yörüngesinin her değişkenini ölçmek için teknolojiyi geliştirirken, sporcular ve koçluk ekipleri bu aerodinamik fenomeni ve onları nasıl manipüle edeceklerini daha iyi anlıyor. Bu nedenle oyun sürekli gelişiyor, sınırların kupa arayışında daha da ileri itilmesiyle.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası