Крикет і гольф мають мало спільного. Звичайно, існує традиція носити в’язані джемпери під час гри в обидва види спорту, але від системи нарахування очок і кількості гравців до розміру м’яча та ігрової зони – це дуже різні ігри. Однак у них є одна спільна особливість – і крикет, і гольф включають удари по м’ячу з текстурованою поверхнею. Ця, на перший погляд, незначна деталь дозволяє гравцям у гольф і крикет використовувати принципи аеродинаміки, щоб допомогти їм перемогти.
У гольфі м’яч виготовлений таким чином, щоб мати рівномірне покриття сотнями ямок. Вони створюють вогнища турбулентності, через які повітряний потік проходить ближче до поверхні м’яча, ніж якби він був гладким. Ефект зменшує зону низького тиску за м’ячем, тим самим зменшуючи опір і дозволяючи м’ячу рухатися далі.
Ще одна перевага цієї конструкції ямок полягає в тому, що вона посилює «Ефект Магнуса», явище, яке відбувається, коли м’яч обертається під час подорожі по повітрю. Названий на честь 19th-століття німецький фізик Генріх Густав Магнус, це результат різниці тиску на поверхні, що обертається, між стороною, де рух м’яча протидіє потоку повітря, і стороною, де він рухається в тому самому напрямку.
Фізика футболу
Ця різниця тиску спричиняє загальну силу на кулі в напрямку низького тиску. У випадку, коли гравець у гольф створює зворотне обертання – де «верх» м’яча обертається до гравця в гольф – результуюча сила спрямована вгору, тому м’яч рухається далі, ніж це було б, якби він не обертався.
Фізика м'яча для крикету ще цікавіша. Він виготовлений гладким і глянцевим, з піднятим швом, що оточує його. Обов’язок змінювати текстуру шкіряної поверхні лежить на самих гравцях у крикет (за умови, що вони роблять це згідно з правилами гри). Це відповідальність із цікавими наслідками та скандальною історією.
У крикеті існує багато стилів боулінгу, але всі вони поділяються на дві широкі категорії – швидкий і обертовий. Обертовий боулінг це повільніша доставка, але, швидко обертаючи м’яч, гравець може змусити м’яч відскочити під незвичайними кутами, що ускладнює людині, що б’є, передбачити його вхідний шлях. Навпаки, швидкі гравці в боулінг намагаються якнайшвидше кинути м'яч у б'ючого, щоб зробити помилку.
Але в рамках швидкого боулінгу є інша дисципліна, яка називається гойдалки боулінг, де метою є змусити м’яч відхилитися від прямолінійної траєкторії. Ідея полягає в тому, що це заплутає гравця, що б’є, і не дасть йому достатньо часу, щоб скорегувати свій удар, що зробить хвіртку (тобто, що б’є аут) більш імовірною. Швидкий боулінг може досягти такої доставки з нового блискучого м’яча, відхиливши піднятий шов убік від наміченого напрямку руху.
З наукової точки зору, коливання – це сумарна сила, що діє на м’яч збоку внаслідок різниці тиску на ньому. Коли м’яч кидають, тонкий шар повітря – межовий шар – оточує частину м’яча. Він відривається від поверхні в двох місцях, відомих як точки поділу, «позаду» м’яча відносно напрямку його руху.
Турбулентний прикордонний шар відривається від кулі пізніше, ніж ламінарний (де повітряний потік плавний), і ця пізніша точка відриву призводить до нижчого тиску на цьому боці. Завдяки наявності як ламінарного, так і турбулентного граничних шарів на протилежних сторонах кулі точки поділу стають асиметричними, що призводить до градієнта тиску на кулі.
Боулер відхилить шов убік від напрямку подачі, що порушить потік повітря над однією стороною м’яча
Отже, як створити обидва типи обмежувального шару на одному м’ячі, особливо якщо цей м’яч є гладким новим м’ячем для крикету? Саме тут виступає помітний шов м’яча. Боулер відхилить цей шов убік від напрямку подачі, що порушить потік повітря над однією стороною м’яча. Прикордонний шар з іншого боку залишається ламінарним, і тому ви маєте свою асиметрію та своє коливання; в цьому випадку в напрямку шва.
Однак абсолютно новий, чудово міцний і глянцевий м’яч для крикету не зберігає свого блиску надовго. Удари та відскоки по всьому полю для потенційно сотень ударів створюють тріщини, зморшки та загальну нечіткість. Хоча може здатися, що кут шва на рівномірно пошарпаному м’ячі має служити тій самій меті, що й гладкий новий м’яч, це не так. Коли м’яч старіє, шов також зношується і стає менш помітним. По суті, він буде менш ефективним у відключенні повітряного потоку, щоб зробити одну сторону ще більш турбулентною.
Фізика для любителів спорту
Навпаки, якщо половина м’яча гладкіша за іншу, це означає, що боулеру не потрібно створювати ламінарні та турбулентні граничні шари – натомість вони будуть формуватися відповідно до поверхні, по якій вони течуть. Тому гравці намагаються підтримувати фізичну асиметрію м’яча, що вимагає від боулінгової сторони, щоб одна половина м’яча була якомога більш гладкою. Зазвичай це робиться шляхом полірування м’яча на їхньому одязі, створення характерних червоних смуг на білій формі гравця в крикет або розгладжування його потом перед тим, як грати в боулінг.
Оскільки вчені розробляють технологію для кількісного визначення кожної змінної траєкторії м’яча, спортсмени та їхні команди тренерів все більше розуміють ці аеродинамічні явища та способи їхнього керування. Тому гра постійно розвивається, а межі розсуваються все далі й далі в гонитві за трофеями.
