De ce cea mai recentă tehnică de bowling a cricketului este atât de eficientă împotriva bateților

Deși sportul de greier a existat de secole într-o anumită formă, strategia de joc continuă să evolueze în secolul 21. Printre strategiile mai noi folosite de „bowlieri” — echivalentul ulciorului în baseball — este livrarea mingii cu brațul poziționat orizontal aproape de linia umerilor, care s-a dovedit remarcabil de eficientă în „păcălirea” batsilor în percepția lor asupra traiectoriei mingii. .

Oamenii de știință de la Universitatea Amity Dubai din Emiratele Arabe Unite au fost curioși de eficacitatea abordării, așa că au testat aerodinamica mingilor de cricket în experimente cu tunelul de vânt. Echipa a ajuns la concluzia că acest stil de bowling creează un efect de rotire de mare viteză care schimbă traiectoria mingii la mijlocul zborului – un efect observat și în anumite terenuri de baseball, potrivit unui studiu. hârtie nouă publicat în revista Physics of Fluids.

„Stilurile de bowling unice și neortodoxe demonstrate de jucătorii de cricket au atras atenția semnificativă, subliniind în special competența lor cu o nouă minge în fazele incipiente ale unui meci.” a spus coautorul Kizhakkelan Sudhakaran Siddharth, un inginer mecanic la Universitatea Amity din Dubai. „Tehnicile lor de bowling înșală adesea baterii, făcându-i astfel eficienți în toate fazele unui meci în aproape toate formatele de joc.”

Ca raportate anteriororice minge în mișcare lasă o dâră de aer pe măsură ce se deplasează; tragerea inevitabilă încetinește mingea. Traiectoria mingii este afectată de diametru și viteză și de mici nereguli de pe suprafață. Mingile de baseball, de exemplu, nu sunt complet netede; au cusături într-un model în formă de opt. Aceste cusături sunt suficient de accidentate încât să afecteze fluxul de aer din jurul mingii de baseball, în timp ce este aruncată spre platoul principal. Pe măsură ce o minge de baseball se mișcă, creează un vârtej de aer în jurul său, cunoscut sub numele de Efectul Magnus. Cusăturile înălțate agitați aerul din jurul mingii, creând zone de înaltă presiune în diferite locații (în funcție de tipul de pas) care pot provoca abateri în traiectoria acesteia.

Fizicienii studiază cu entuziasm mingile de baseball încă din anii 1940, când Lyman Briggs a devenit intrigat de dacă o bilă curbă se curbează de fapt. Inițial, el a cerut ajutorul personalului de lansare a senatorilor de la Washington de la Griffith Stadium pentru a măsura rotirea unei mingi lansate; ideea a fost să se determine cât de mult depinde curba unei mingi de baseball de rotirea și viteza acesteia.

Briggs a continuat cu experimente în tunelul de vânt la Biroul Național de Standarde (acum Institutul Național de Standarde și Tehnologie) pentru a face măsurători și mai precise, deoarece putea controla majoritatea variabilelor. El a descoperit că rotația, mai degrabă decât viteza, a fost factorul cheie în a face curbarea unei mingi lansate și că o minge curbată ar putea coborî până la 17,5 inci în timp ce se deplasează de la movila ulciorului la placa de start.

În 2018, am raportat într-un studiu al Universității de Stat din Utah pentru a explica răsturnarea neașteptată a mingii rapide în experimente cu mingi de baseball din Liga Micilor. Oamenii de știință de la USU au tras bilele una câte una printr-o cameră plină de fum. Doi senzori roșii au detectat bilele în timp ce treceau, declanșând lasere care acționau ca niște becuri. Apoi au folosit velocimetria imaginilor cu particule pentru a calcula fluxul de aer în orice punct dat din jurul mingii. Concluzie: totul se reduce la viteza de rotire, axa de rotire și orientarea mingii și nu există nicio diferență aerodinamică semnificativă între o minge rapidă cu două cusături și una rapidă cu patru cusături.

În 2022, doi fizicieni au dezvoltat un sistem de măsurare a vitezei ghidat cu laser pentru a măsura schimbarea vitezei unei mingi de baseball în timpul zborului și apoi au folosit acea măsurătoare pentru a calcula accelerația, diferitele forțe care acționează asupra mingii și porția și rezistența. Ei le-au sugerat abordarea ar putea fi folosit și pentru alte sporturi cu mingea, cum ar fi cricketul și fotbalul.

În mod similar, gropițele mingii de golf reduc fluxul de rezistență prin crearea unui strat limită turbulent de aer, în timp ce rotirea mingii generează portanță prin crearea unei zone de presiune mai mare a aerului în partea de jos a mingii decât în ​​partea de sus. Modelele de suprafață de pe mingi de volei le pot afecta, de asemenea, traiectoriile. Mingii de volei convenționale au șase panouri, dar modele mai recente au opt panouri, un model hexagonal de tip fagure sau gropițe. O studiu 2019 a constatat că panourile de suprafață de pe mingi de volei convenționale pot da naștere la traiectorii imprevizibile pe serviciul de plutire (care nu au spin), iar modificarea modelelor de suprafață ar putea face un zbor mai consistent.

Din un punct de vedere al fiziciiserviciul de plutire este similar cu aruncarea unei mingi în baseball, care este în mare parte neafectat de forța Magnus, deoarece nu are spin. Traiectoria sa este determinată în întregime de modul în care cusăturile afectează fluxul de aer turbulent din jurul mingii de baseball. Cusăturile unei mingi de baseball pot modifica viteza (viteza) aerului din apropierea suprafeței mingii, accelerând mingea sau încetinind-o, în funcție de faptul că cusăturile respective sunt în partea de sus sau de jos. Panourile de pe mingi de volei convenționale au un efect similar.