La Física de l’Entrada

$config[ads_kvadrat] not found

LA F - 691 Part.2

LA F - 691 Part.2
Anonim

Amb els Jocs Olímpics en els seus últims dies, hi ha hagut moltes oportunitats per veure un dels espectacles més estranys i misteriosos de l’esport: la pilota de polain. Fins i tot si mai no heu sentit parlar d’un botí de puny, probablement l’heu vist davant dels vostres ulls. Un bàsquet és bàsicament quan un projectil esfèric és colpejat o llançat de tal manera que es redueix al mínim el gir de la pilota, creant una trajectòria de zigzag imprevisible que pugui sorprendre a l'equip contrari (així com als jugadors del propi equip).

El nom es deriva de la forma en què els antics llançadors de beisbol en els primers dies de la Major League Baseball (sobretot Eddie Cicotte de Chicago White Sox) solien agafar la pilota amb els artells abans de llançar-la. L’objectiu és donar a la pilota una quantitat de rotació tan petita com sigui possible.

En fer-ho, es produeix una trajectòria de to afectada per les variacions del flux d'aire, facilitades per les diferències en les superfícies llises de la bola i en les costures més gruixudes de les costures (o això és la idea: més sobre per què potser això no és cert). Bàsicament, esteu obligant el flux d’aire a crear un arrossegament asimètric que crea un to de zigzag. La pilota, en el seu camí cap al seu planeta natal, semblarà bàsicament al seu aleteig lateral o cap amunt o cap avall.

Per descomptat, no voleu llançar una pilota que tingueu no girar: només una mica on la bola cobreixi la distància sense completar més d'una meitat de rotació. Podríeu considerar la bola de puny una versió inversa dels talls lliures curvats del futbol en què l’objectiu és aplicar un gir molt vigorós a una pilota per tal que es mogui cap a una sola direcció.

Tractar de llançar una pilota en aquest limitat límit de rotació és una tasca increïblement àrdua - i és la raó per la qual tan pocs llançadors que han jugat a les majors l'han perfeccionat. A més, la velocitat és la mètrica més valorada en l’avaluació dels llançadors, i perquè un bola de nusos es mou més lentament que qualsevol altre tipus de to, hi ha cada vegada menys incentius per ser perfectes.

Tot i que les pilotes de niló són més destacades en el beisbol, també es produeixen en esports com el futbol i el voleibol, però a més a més són estranys absents en jocs com el tennis de taula, l'esquaix i el bàsquet. I en molts d’aquests esports, les boles no presenten costures ni un alt grau d’asimetria a la superfície. Llavors, per què encara veiem boles d'ullet en altres esports?

Aquesta pregunta ens porta a un parell d’estudis sobre la física de les boles de nuca que ha treballat l’investigador de la dinàmica de fluids Baptiste Darbois Texier. L’any 2012, a través d’un experiment de dinàmica de fluids que va reduir l’aigua, el vidre i les esferes de plàstic de diferents mides a l’aigua, ella i els seus col·legues van trobar que una esfera en un flux, com una bola de polain, experimentarà un fenomen on comença la força d’arrossegament sobre l’objecte per disminuir dràsticament. Una força lateral s’aboca que causa "crisi d’arrossegament", que fa que la bola s’encenall cap endavant i cap enrere i avanci.

En un estudi més recent publicat el mes passat al New Journal of Physics, Texier i el seu equip van utilitzar proves de túnels de vent per caracteritzar millor el comportament de les boles de nusos i reproduir els seus moviments en un ajust controlat. Utilitzant un aparell de "màquina de puntada" construït a mida per recrear pilotes de futbol de futbol, ​​l’equip ha trobat que "totes les boles que volen a l’aire a aquesta velocitat i que no tenen rotació poden seguir una trajectòria en ziga-zaga, encara que no tinguin costures", explica Texier. Invers. "Aquest fet demostra que una esfera sense rotació i suau que es mou a l'aire experimenta forces d'elevació fluctuants que són capaces de produir trajectòries no rectes".

Això s'oposa a una noció anterior que explica trajectòries en ziga-zaga de pilotes esportives amb presència de costures i una petita quantitat de gir. Texier diu que part de l’experiment va consistir a provar el moviment de les boles de pica suau caigudes a l’aigua. "Les trajectòries no rectes d’aquestes boles denses i llises eren realment inesperades per a nosaltres", diu. "La longitud d’ona en zigzag era molt més gran que la distància típica de tret que es va trobar en un camp d’esport. Un fet així explica per què els camins en ziga-zaga mai no s’observen a la bocca."

No obstant això, segueix sent una gran pregunta específica per al beisbol: veuríem boles d’orda si l’objecte era llis i sense costures? Texier no té resposta, però continua sent la següent pregunta per respondre.

$config[ads_kvadrat] not found