• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Vätskemekanik för bordtennisbollar – upptäckt av spin-kris

    Tre rotor lanseringsmaskin "Chiquita." Kredit:University of Electro-Communications

    Forskning utförd av Takeshi Miyazaki och kollegor vid Complex Fluids Lab vid UEC, Tokyo, täcker miljövätskemekanik i massiva system som flygning av projektiler och rörelse av virvlar i jordens atmosfär och hav, samt så kallade granulära flöden där studier fokuserar på att fastställa hur enskilda partiklars beteende påverkar det makroskopiska vätskeflödet.

    Spännande nog, det andra stora forskningsområdet tar upp vätskemekanik inom sport inklusive aerodynamik hos flygande pilar och snurrande bollar som används i baseboll, och nyligen bordtennisbollar.

    "Det är förvånande att de aerodynamiska egenskaperna hos bordtennisbollar inte är tydliga, " säger Miyazaki. "Detta kan bero på att ingenjörer är lite intresserade av att snurra sfärer med Reynolds-tal mindre än 105, som är fallet för de lätta bordtennisbollarna. Men sådan forskning är viktig för idrottsvetenskapen."

    Inom fluidik är Reynolds-numret en guide till övergången från stabil, laminärt flöde till grövre och turbulent rörelse av föremål. Miyazaki och kollegor använde höghastighetsvideokameror för att spåra och övervaka banorna för bordtennisbollar som lanserades av en specialdesignad "tre rotatormaskin".

    "Vi hittade oväntat en dipp i lyftkoefficienten för bordtennisbollar som färdades med en spinhastighet på mindre än 0,5, " förklarar Miyazaki. "Vi hänvisar till dessa resultat som "spin-kris" eftersom de antyder att mer spin inte betyder mer lyft. Faktiskt, för mycket snurr på bollen gör att den går ner."

    Denna forskning belyser de många olösta fenomenen inom vätskedynamik.

    Lyftkoefficient som funktion av spinparametern SP. Kredit:University of Electro-Communications

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com