Наука про крикет: як погода впливає на ватин і розмах

Для будь-якої команди важливо тренувати гравців з битою в умовах дощу та вологи при відносно нижчих температурах.

Індія проти Нової Зеландії в похмурому Манчестері. Дослідження показали, що хмарність і вологе повітря полегшують грі в боулінг. (Reuters)

Можна стверджувати, що погода зіграла ключову роль у відмові Індії у фіналі чемпіонату світу. Повітря було вологе, у Манчестері були хмари та дощ. Вміст вологи знижує когезію і робить смолу слабкою. Наприклад, поле з вмістом глини лише 30-35% стає менш згуртованим під час дощу, що сприяє розмаху та боулерам. Навпаки, поле з більш ніж 40% глини висихає на спекотному сонці, роблячи його сильнішим і стрибким, а також надає перевагу пейсерам.

У вологих умовах гравцеві з битою доводиться боротися з впливом вологого ґрунту, який уповільнює м’яч. Бита вбирає вологу, що ускладнює глибокий удар по м’ячу. Волога також зменшує зчеплення між ногами та землею через меншу когезію, і під час битування потрібно набагато більше зусиль. У суху погоду гравцеві з битою не потрібно так сильно боротися, щоб потрапити на четвірку або шістку.

Незабаром після матчу капітан Вірат Колі сказав: «Ми відчували, що у нас є імпульс… але заслуга має бути у боулерів з Нової Зеландії… і той вид розмаху, який вони отримали на поверхні, допомога, яку вони отримали від поверхні». .

Боулери можуть змусити м’яч розкачуватися, відпустивши його під кутом. Турбулентність, або хаотичний потік повітря, створюється вздовж однієї сторони кулі, тоді як ламінарний потік існує вздовж іншої сторони, що викликає раптову різницю тиску, що призводить до відхилення траєкторії м’яча, відомого як розмах.

Багато вчених дотримуються думки, що волога не змінює форму м’яча і не впливає безпосередньо на розмах. Однак є й інші фактори, які можуть вплинути на гойдалки. У визначній роботі, присвяченій розмаху м’ячів для крикету, Мехта та інші, що пишуть в журналі Nature (1983), згадали, що максимальний розмах можна знайти при швидкості боулінгу 70 миль на годину, куті шва 20° і швидкості обертання. 11,4 обертів в секунду. На нижчих оборотах швидкість віджимання повинна бути піднята до 14 оборотів в секунду для того самого повороту. Однак у вологих умовах котел може забезпечити більшу кількість обертів навіть на нижчих швидкостях. У вологу погоду коефіцієнт тертя про поверхню м’яча збільшується, що дає особливу перевагу гравцеві. Зміна вологості на 40 відсотків може змінити коефіцієнт тертя приблизно на 10-15 відсотків. Деякі дослідники (James et al, Procedia Engg, 2012) стверджують, що хмарний покрив, який був у Манчестері, забезпечує ідеальне середовище для коливань, оскільки турбулентність, викликана гарячим повітрям під сонячним світлом, зменшується, а боулери мають сильніший контроль.

Куля, що обертається, під час польоту створює асиметрію в лініях потоку вздовж його верхньої та нижньої поверхонь, що викликає силу Магнуса (куля, що обертається, тягне за собою частину повітря). Часто спінінг-боулери використовують цей ефект, щоб створити дрейф траєкторії м’яча, коли він торкається землі. Однак цей ефект також використовується для передачі обертання вздовж вертикальної осі, що створює бічний розмах у повітрі до того, як м’яч торкнеться землі. Такий ефект може стати більш помітним у холодніший день, оскільки щільність повітря вища. Наприклад, щільність повітря при 15°C вища приблизно на 4 відсотки в порівнянні з щільністю повітря при 25°C, що означає, що м'яч, який розмахнувся б приблизно на 2 фути при 25°C, розгойдується ще на 1 дюйм при 15°C. °C (Мехта, 19-а Австралазійська конференція з механіки рідини, 2014). Такі незначні ефекти можуть суттєво вплинути на перспективи досягнення четвірки або шістки в критичні моменти.

Підводячи підсумок, будь-якій команді важливо тренувати відбиваючих в умовах дощу і вологи при відносно нижчих температурах.

(Автор є аспірантом Массачусетського технологічного інституту. Він має докторську ступінь з електротехніки в Кембриджському університеті, Великобританія. Спеціалізується на мікросистемах, датчиках та антенах.)

Поділіться Зі Своїми Друзями: