Mingile de fotbal în spirală se clatină la una dintre cele două frecvențe specifice

În fotbalul american, unele pase sunt prinse și altele sunt scăpate – dar toate se clatină în timp ce zboară.

Pigskins spiralate tind să se clatine vizibil la o frecvență lentă sau rapidă, în funcție de modul în care mingea este aruncată, cercetătorii raportează online 23 iunie în iunie în ASME Open Journal of Engineering. Acea oscilație și, într-o măsură mai mică, rotația Pământului și rotirea mingii, determină ca pasele să se abată în lateral – așa că nu dați vina în totalitate pe fundaș în acest sezon viitor.

„Faptul că [a football] se clatină și faptul că nu merge drept – acestea sunt cele două mari efecte pe care le observi la o trecere”, spune inginerul mecanic John Dzielski de la Stevens Institute of Technology din Hoboken, N.J.

Folosind ecuații fizice din studii balistice și date din experimentele din tunelul de vânt cu mingi de fotbal, Dzielski și inginerul de software Mark Blackburn, tot de la Institutul Stevens, au efectuat simulări pe calculator ale unei pase de fotbal în spirală.

Ei au descoperit că o piele de porc care zboară la aproximativ 27 de metri pe secundă cu aproximativ 600 de rotații pe minut s-ar clătina vizibil fie de una, fie de cinci ori pe secundă. Clătinarea are loc pe măsură ce impulsul de rotație al mingii interacționează cu o forță de răsucire care acționează pentru a întoarce nasul mingii de fotbal departe de direcția de zbor. Oscilația mai rapidă domină atunci când se aplică energie suplimentară în timpul aruncărilor prin răsucirea încheieturii mâinii sau prin mișcarea laterală a brațului.

Această clătinare generează o portanță care împinge mingea în lateral, schimbând potențial punctul de aterizare cu câțiva metri, raportează echipa. De asemenea, rotația Pământului ar putea face ca o pasă să se deplaseze cu câțiva centimetri. Iar efectul Magnus – prin care un proiectil care se învârte devine intercalat de zone de aer cu presiune joasă și înaltă, îndoindu-i traiectoria – a avut un impact dublu.

Dzielski și Blackburn sunt acum interesați să își perfecționeze simulările prin dezvoltarea unui instrument care să colecteze date de la mingile de fotbal în zbor.