ДЭВИС, КАЛИФОРНИЯ – Иногда более мягкое прикосновение окупается. Волейболисты часто колотят шар для получения самой быстрой подачи. Но более медленные подачи могут отклониться непредсказуемо – целым метр – и теперь математик объяснил почему.
Большой, легкий волейбол обычно входит в любопытное аэродинамическое государство, редко замечаемое с другими шарами.Ключевым фактором является сопротивление, и его результаты зависят от скорости.
Когда шар перемещается через воздух, долгую путаницу циркулирующих воздушных следов позади него. На низких скоростях этот «турбулентный след» является большим и тормозит шар. Но если шар перемещается быстрее, чем определенная скорость, размер следа внезапно уменьшается и грузила сопротивления. Диапазон скорости, в котором это происходит, известен как кризис сопротивления, и шары, перемещающиеся в него, могут вести себя непредсказуемо.
Но на большинстве спортивных состязаний шары мчатся настолько быстро, что кризис сопротивления никогда не играет роли.Не так для волейбола, сообщает Томас Кэрнс, математик в университете Талсы в Оклахоме, тренировавший женскую бригаду волейбола там в течение 17 лет. Кэрнс и его студенты делали видеосъемку волейболы, начатые от служащей машины, и затем проанализировали их траектории с помощью компьютера. В некоторых подачах шары, перемещенные с главным вращением, в котором вершина шара вращается к надвигающемуся воздуху и нижней части, вращаются далеко от него.
В тех случаях вершина шара, эффективно перемещенного быстрее через надвигающийся воздух, чем нижняя половина. Фактически, иногда вершина шара, перемещенного достаточно быстро относительно воздуха для предотвращения кризиса сопротивления, в то время как нижняя половина, перемещенная так, замедляют его, опустилась в нее, он сообщил здесь 13 сентября на 5-й Международной конференции по вопросам Разработки Спортивных состязаний.Необычные половина на половину заявляют, может полностью изменить другой ключевой результат вращения – аэродинамической силы лифта – который может составить отклонение шара или вниз, или сторона стороне.
Несмотря на его имя, лифт обычно выдвигает шар с главным вращением вниз, так, чтобы это снизилось быстрее, чем подобная подача без вращения. Но Кэрнс наблюдал подачу с главным вращением, плававшим дальше, чем соответствующая бесхребетная подача.
Он также видел подачи вращения, отклонившиеся «неправильной» стороне и даже нескольким подачам, отклонившимся сначала один путь и затем другой.Определенные игроки уже используют в своих интересах странные аэродинамические результаты, также, говорит Рэбиндра Мехта, аэродинамик в Научно-исследовательском центре Эймса НАСА в Области Moffett, Калифорния. «Мужчины встают там и пытаются ударить по мячу настолько трудно, как они могут», говорит он. «Но если Вы наблюдаете за женщинами, они поражают его приблизительно в 15 метрах в секунду, который является, где этот результат входит».