Flydende mekanik i bordtennisbolde-opdagelse af spin-krise

Forskning udført af Takeshi Miyazaki og kolleger på Complex Fluids Lab på UEC, Tokyo, dækker miljøvæskemekanik i massive systemer såsom flyvning af projektiler og bevægelse af hvirvler i Jordens atmosfære og oceaner, samt såkaldte granulære strømninger, hvor undersøgelser fokuserer på at bestemme, hvordan individuelle partiklers adfærd påvirker makroskopisk væskestrøm.

Spændende nok, det andet store forskningsområde omhandler væskemekanik inden for sport, herunder aerodynamik af flyvende pile og spinningbolde, der bruges i baseball, og for nylig bordtennisbolde.

"Det er overraskende, at de aerodynamiske egenskaber ved bordtennisbolde ikke er klare, "siger Miyazaki." Det kan skyldes, at ingeniører har ringe interesse i at snurre kugler med Reynolds -tal mindre end 105, som det er tilfældet med de lette bordtennisbolde. Men sådan er forskning vigtig for sportsvidenskab. "

I fluidik er Reynolds -tallet en guide til overgangen fra stabil, laminær strømning til grovere og turbulent bevægelse af objekter. Miyazaki og kolleger brugte højhastighedsvideokameraer til at spore og overvåge banerne med bordtennisbolde, der blev lanceret af en specialdesignet 'tre rotatormaskine'.

"Vi fandt uventet en dukkert i liftkoefficienten for bordtennisbolde, der rejser med en spin -hastighed på mindre end 0,5, "forklarer Miyazaki." Vi omtaler disse resultater som 'spin-krise', fordi de indebærer, at mere spin ikke betyder mere løft. Faktisk, for meget spin på bolden får den til at gå ned. "

Denne forskning fremhæver de mange uløste fænomener i væskedynamik.