Hemmeligheden bag luskede float serverer

Et forskerhold ledet af University of Tsukuba studerede aerodynamikken i en volleyball ved hjælp af en vindtunnel og ramte robot. De fandt ud af, at uanset orienteringen af ​​en standardbold, panelmønsteret præsenterer en asymmetrisk overflade for luftstrømmen, fører til afvigelser i dets flyvemønstre. Dette arbejde kan hjælpe med at belyse uløste spørgsmål inden for væskedynamik.

Aerodynamik, som er luftens adfærd, når den flyder rundt om objekter, spiller en kæmpe rolle i mange sportsgrene. Dette inkluderer golf, baseball, tennis, fodbold, og selvfølgelig, volleyball. Fodboldspillere kan "bøje" spark i målet, og baseballkande kaster knokekugler, der kan danse omkring en modspillers flagermus. I disse tilfælde, de aerodynamiske egenskaber bruges til at opnå en konkurrencefordel. Forskere, der studerer disse fænomener, har en tendens til at fokusere på det grænselag af luft, der omgiver bolden. For eksempel, fordybninger på en golfbold kan få den til at flyve længere på drev. Dette skyldes, at fordybningerne reducerer træk ved at skabe et turbulent grænselag af luft. Men disse effekter afhænger stærkt af den hastighed, bolden bevæger sig, samt overfladeruheden.

"Når en kugleformet kugle bevæger sig gennem luften, et langt virvar af turbulent, hvirvlende luftstier bagved, får det til at sænke farten, "forklarer første forfatter Sungchan Hong." Men hvis bolden bevæger sig hurtigt nok, denne vågne krymper pludselig, og trækkraften styrter ned i et fænomen, der kaldes trækkrise. "Hvis den laminære strømning af grænselaget nær bolden begynder at blive turbulent, erfarne spillere kan drage fordel af de resulterende mærkelige aerodynamiske effekter for at få bolden til at svinge uventet. I særdeleshed, en volleyballspiller kan få en ekstra hastighed på hans eller hendes float serverer med forståelse af disse principper.

I vindtunnelforsøgene forskerne fandt ud af, at panelerne på standardvolleyballer førte til uforudsigelige flyvemønstre. De fandt også et sekskantet mønster i bolden væsentligt reducerer tærsklen, der kræves for at trækkrise kan opstå, mens den fordybede mønsterbold øger den. Derfor, denne undersøgelse tyder på, at betingelserne for trækkrise kan kontrolleres med overfladedesignet af en volleyball.

"De mest almindeligt anvendte volleyballer har seks paneler, hver lavet med tre parallelle rektangulære strimler. Dette gør banen stærkt afhængig af boldens orientering. Anvendelse af et sekskantet eller fordybet mønster i stedet kan øge konsistensen af ​​dens flyvning betydeligt, "siger forfatteren Takeshi Asai." Denne forskning kan have vigtige konsekvenser, ikke kun inden for sport, men også til udvikling af mere effektive og stabile droner. "