ثبات و کشش بیشتر توپ جدید فوتبال لیگ برتر انگلستان تایید شد

اعتمادآنلاین| دانشمندان دانشکده بهداشت و علوم ورزشی دانشگاه تسوکوبا با استفاده از آزمایش‌های آیرودینامیک ویژگی‌های پرواز یک توپ فوتبال چهار تکه‌ای جدید را که امسال توسط لیگ برتر انگلیس تصویب شده است، مورد بررسی قرار دادند.

به گزارش ایسنا، آنان بر اساس داده‌های پرتاب و تونل باد، نیروهای کشش و جانبی را محاسبه کردند و دریافتند که توپ جدید از نظر پایداری نسبت به نمونه‌های قبلی بسیار پایدار است، اما ممکن است تا آن حد پرواز نکند. این کار ممکن است به بهبود طراحی تجهیزات ورزشی آینده کمک کند.

بازیکنان ورزشی می‌دانند که میلیون‌ها دلار حقوق و معاملات حمایتی پنهانی می‌تواند در هر مسابقه در معرض خطر باشد و اغلب از ویژگی‌های آیرودینامیکی توپ شکایت دارند، زیرا یک حرکت تصادفی در پرواز می‌تواند یک ضربه بی‌خطر را به گل تبدیل کند.

توپ‌های فوتبال قدیمی دارای 32 تکه هستند که ترکیبی از شش ضلعی و پنج ضلعی است. به تازگی، لیگ‌های برتر فوتبال نمونه‌های 6 تکه‌ای را با نوارهایی شبیه به توپ والیبال تجربه کرده‌اند. برای فصل جدید، لیگ برتر انگلیس توپ فوتبال Flight 2020 را توسط نایک معرفی کرده است که به خاطر داشتن شیارهای قالب‌ریزی شده قابلیت پروازهای ثابت در میسر را دارد.

اکنون محققان دانشگاه تسوکوبا این ادعاها را با آزمایش تونل باد آزمایش کرده‌اند. آنان ضریب کشش توپ را همراه با دو مدل قبلی به عنوان تابعی از عدد رینولدز (عدد رینولدز به پیش‌بینی الگوهای جریان در شرایط مختلف جریان سیال کمک می‌کند) اندازه‌گیری کردند. عدد رینولدز، یک پارامتر مهم در پویایی سیال، انتقال از جریان روان به آشفته را کنترل می‌کند.

پروفسور تاکشی آسایی، محقق این تحقیق اظهار کرد: «در تعداد کم رینولدز، جریان روان رخ می‌دهد، زیرا ویسکوزیته می‌تواند آشفتگی را کاهش دهد. در تعداد زیاد رینولدز، گرداب‌های آشفته هوا می‌تواند به الگوهای پرواز ناپایدار و غیر قابل پیش‌بینی منجر شود.»

این گروه تحقیقاتی، در تعداد بالای رینولدز برای توپ جدید کشش بیشتری پیدا کرد. این امر منجر به کاهش برد پرواز شد، اما ممکن است نیروهای جانبی را که می‌توانند مسیر را بی‌ثبات کنند، نیز کاهش دهد. این امر به ویژه در جهت نامتقارن توپ، زمانی که یکی از شیارها رو به جلو بود، صدق می‌کرد.

پروفسور آسایی ادامه داد: «نوسانات کمتر در نیروهای کناری و بالابرنده توپ جدید (Flight 2020) نشان می‌دهد احتمال کمی وجود دارد که تغییرات نامنظمی در مسیر مشاهده شود، بنابراین ممکن است منجر به ثبات بیشتر در هنگام پرواز شود.»

این گروه تحقیقاتی تا حدودی این مبادله را در پایداری به ازای حدود افزایش زبری سطح نسبت داد. این یافته می­‌تواند برای طراحی سایر تجهیزات ورزشی در افزایش اهمیت مهارت و کاهش تاثیر شانس، مفید باشد.

این تحقیق در مجله Scientific Reports منتشرشده است.