Een onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Tsukuba bestudeerde de aerodynamica van een volleybal met behulp van een windtunnel en een slagrobot. Ze ontdekten dat, ongeacht de oriëntatie van een standaardbal, het patroon van panelen vertoont een asymmetrisch oppervlak voor de luchtstroom, wat leidt tot afwijkingen in zijn vluchtpatronen. Dit werk kan licht werpen op onopgeloste vragen op het gebied van vloeistofdynamica.

Aërodynamica, dat is het gedrag van lucht terwijl het rond objecten stroomt, speelt een grote rol in veel sporten. Dit omvat golfen, basketbal, tennis, voetbal, en uiteraard, volleybal. Voetballers kunnen trappen in het doel "buigen", en honkbalwerpers gooien knokkelballen die rond de knuppel van een tegenstander kunnen dansen. In deze gevallen, de aerodynamische eigenschappen worden gebruikt om een ​​concurrentievoordeel te behalen. Wetenschappers die deze verschijnselen bestuderen, hebben de neiging zich te concentreren op de grenslaag van lucht rond de bal. Bijvoorbeeld, kuiltjes in een golfbal kunnen ervoor zorgen dat deze verder vliegt op schijven. Dit komt omdat de kuiltjes de luchtweerstand verminderen door een turbulente grenslaag van lucht te creëren. Maar deze effecten zijn sterk afhankelijk van de snelheid waarmee de bal reist, evenals de oppervlakteruwheid.

"Als een bolvormige bal door de lucht beweegt, een lange wirwar van turbulente, wervelende luchtsporen achter, waardoor het langzamer gaat, " legt eerste auteur Sungchan Hong uit. "Maar als de bal snel genoeg beweegt, dit zog krimpt plotseling en de sleepkracht keldert in een fenomeen dat sleepcrisis wordt genoemd." Als de laminaire stroming van de grenslaag bij de bal turbulent begint te worden, ervaren spelers kunnen profiteren van de resulterende vreemde aerodynamische effecten om de bal onverwachts te laten uitwijken. Vooral, een volleyballer kan wat extra snelheid krijgen op zijn of haar dobberservice met begrip van deze principes.

In de windtunnelexperimenten de onderzoekers ontdekten dat de panelen op standaardvolleyballen leidden tot onvoorspelbare vluchtpatronen. Ze ontdekten ook dat een zeshoekig patroon in de bal de drempel die nodig is om een ​​sleepcrisis te laten optreden, aanzienlijk verlaagt. terwijl de ingedeukte patroonbal het vergroot. Daarom, deze studie suggereert dat de omstandigheden voor een drag-crisis kunnen worden gecontroleerd met het oppervlakontwerp van een volleybal.

"De meest gebruikte volleyballen hebben zes panelen, elk gemaakt met drie parallelle rechthoekige stroken. Hierdoor is de baan sterk afhankelijk van de oriëntatie van de bal. Het gebruik van een hexagonaal of ingedeukt patroon zou in plaats daarvan de consistentie van zijn vlucht aanzienlijk kunnen vergroten, ", zegt auteur Takeshi Asai. "Dit onderzoek kan belangrijke implicaties hebben, niet alleen binnen de sport, maar ook voor het ontwikkelen van efficiëntere en stabielere drones."