В истории спорта лишь немногие игры были столь же сложными, как и игра в кости. Однако его беспорядочное и непредсказуемое движение не просто трудно ударить и поймать - ученые долго ломали голову над тем, как бросок вообще возможен. Теперь, с небольшой помощью робота, бросающего футбольный мяч, группа ученых думает, что они, возможно, взломали тайну костяного мяча.
Связанный контент
- Судьи роботов идут в бейсбол?
Хитрость в суставе, который делает удар таким трудным, заключается в том, что мяч не вращается, а летит по воздуху. В то время как большинство кувшинов контролируют свои броски, внося легкое вращение, кувшины с костяшками крутят мяч как можно меньше. Результатом является более медленная подача, которая беспорядочно зигзагообразно движется слева направо - такие, которые могут отбрасывать даже самые опытные удары, сообщает Дженнифер Оуэллте для Gizmodo . Однако в течение многих лет кувшины не были уверены, как их страшные броски работают.
«Даже науке трудно объяснить, почему бильярдные мячи делают то, что они делают», - рассказывает питчер Торонто Блю Джейс и знаменитый бадминтонист Р.А. Дики Уэйн Коффи из « Популярной механики ». «Это часть очарования поля».
Бейсбольный мяч наиболее тесно связан с бейсболом, и в течение многих лет эксперты полагали, что странное движение может быть результатом того, что культовые швы бейсбола мешают с аэродинамикой. Но головоломка не уникальна для бейсбола: вариации броска обнаруживаются в других видах спорта с мячом, включая крикет, волейбол и футбол, отчеты Ouellette, и каждый из этих мячей выглядит совершенно не похожим друг на друга.
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из École Polytechnique и ESPCI ParisTech создали специального робота, разработанного для того, чтобы давать футбольным мячам, которые вращаются в кулак. Запуская суставы в аэродинамическую трубу и отслеживая движение с помощью высокоскоростной камеры, ученые выяснили, что бросок происходит из-за основного аэродинамического явления, называемого «нестационарные подъемные силы». Исследователи сообщают о своих выводах в Новом физическом журнале .
«Неустойчивые подъемные силы присущи шарам, летящим по воздуху во всех видах спорта, поэтому для завершения нашей работы нам нужно было выяснить, почему зигзагообразные выстрелы связаны с несколькими играми, такими как футбол или бейсбол», - соавтор исследования Баптис Дарбуа. Тексье говорит в заявлении.
Когда объект летит по воздуху, он оказывает нисходящее усилие, позволяя ему летать. Некоторые формы, такие как крылья самолета, предназначены для того, чтобы использовать это преимущество, создавая стабильный, управляемый подъем. Вращая мяч, кувшин или кикер могут контролировать его подъем. Но так как у сустава очень мало вращения, он ведет себя более хаотично. Отслеживая суставы, когда они двигались через аэродинамическую трубу, исследователи обнаружили, что сложная игра использует преимущества этих нестационарных подъемных сил, но только если мяч достигает определенного диапазона скорости и преодолевает определенное расстояние.
«Например, в bocce зигзагообразная траектория должна проходить по длине [около 88, 5 футов], но это расстояние намного больше, чем типичная длина стрельбы, и поэтому эффект« кулака »будет неполным», - говорится в заявлении Дарбуа Тексье.
