Los expertos en balística aplicaron su conocimiento de los proyectiles para explicar el movimiento único del balón de fútbol, creando el maniquí más preciso del planeo en helicoidal del objeto.
Solo un puñado de investigadores ha estudiado por qué un balón de fútbol vuela en una trayectoria tan única, surcando el céfiro con una precisión extraordinario, pero asimismo desviándose, rebotando e incluso girando a medida que desciende por el campo.
“Cuando un mariscal de campo hace un buen pase en helicoidal, la trayectoria del balón es notablemente similar a la de un proyectil de artillería o una bala, y el Ejército ha invertido enormes bienes en estudiar cómo vuelan estos proyectiles”, explicó John Dzielski en un comunicado. , investigador del Instituto de Tecnología Stevens, profesor e ingeniero mecánico cuyo trabajo fue publicado en el Open Journal of Engineering de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.
“Usando ecuaciones balísticas aceptablemente entendidas, pudimos modelar el planeo de una pelota de fútbol con más precisión que nunca”.
De hecho, dijo Dzielski, aunque las ecuaciones balísticas en sí mismas no son muy complejas, los movimientos que predicen pueden serlo. Las ecuaciones contienen muchos términos que representan todas las formas en que el céfiro puede afectar el movimiento de un caparazón. El primer desafío fue considerar cada variable a su vez para determinar cuáles son importantes cuando se usan en un contexto nuevo o diferente.
Dzielski y el coautor Mark Blackburn, investigador sénior de Stevens, primero adoptaron un enfoque integral, modelando todo, desde la destreza de un mariscal de campo hasta el impacto de los vientos cruzados y el impacto de la rotación de la Tierra, y luego derivaron ecuaciones que eliminaron los factores que influyen en el planeo. trayectoria de un balón de fútbol.
Arroja luz sobre lo que separa los buenos pasajes de los malos.
Por ejemplo, durante un pase de 60 yardas, la rotación de la Tierra cambia el punto final del pase en solo diez centímetros. “Resulta que la rotación de la Tierra no tiene mucho impacto en un pase de fútbol, pero al menos ahora lo sabemos con seguridad”, dijo Dzielski.
Modelar el planeo de una pelota de fútbol arroja luz sobre lo que separa los pases buenos de los malos. Dzielski y sus colegas no solo demostraron que un pase en helicoidal puede moverse a un ritmo sosegado o rápido (o una combinación de uno y otro), sino que asimismo fueron los primeros en calcular cuáles son esas frecuencias para un balón de fútbol. Si el balón de fútbol se balancea lentamente, entonces se ha resuelto aceptablemente. Si hace el swing rápidamente, entonces el mariscal de campo torció la muñeca (como si girara un destornillador) o empujó con destino a un costado cuando se lanzó la pelota. La muñeca puede haberse torcido porque el deportista estaba siendo maltrecho.
“Los mariscales de campo y los entrenadores ya saben esto intuitivamente, pero pudimos describir la física en hecho”, dijo Dzielski.
Otro hallazgo más sorprendente fue que el impacto Magnus, que hace que una pelota de béisbol que paseo se deslice o gire correcto a los cambios en la presión del céfiro, tiene un impacto notablemente pequeño en una pelota de fútbol que paseo. Un balón de fútbol paseo sobre el eje inexacto para desencadenar el impacto Magnus, por lo que cualquier desviación en la trayectoria de planeo debe provenir de una fuente diferente, como la sustentación creada cuando un balón paseo en el céfiro, explicó Dzielski.
“Mucha concurrencia cree que los balones de fútbol se desvían con destino a la izquierda o con destino a la derecha correcto al impacto Magnus, pero no es así. El impacto de la fuerza de Magnus es aproximadamente el doble del impacto de la rotación de la Tierra”. “, dijo.
Encima, Dzielski y Blackburn demostraron, por primera vez, que este desvío está estrechamente relacionado con por qué la pelota termina boca debajo al final del pase cuando se juega con la napias con destino a en lo alto.
Si aceptablemente el trabajo de Dzielski y Blackburn representa el maniquí más preciso de la trayectoria de planeo de una pelota de fútbol hasta la momento, Dzielski advirtió que aún se necesita más trabajo. Adecuado a que una pelota de fútbol paseo y paseo a medida que viaja, es casi difícil usar estudios de túnel de singladura para registrar con precisión la aerodinámica de una pelota de fútbol en movimiento. “Eso significa que todavía no tenemos buenos datos para potenciar nuestro maniquí, por lo que es difícil crear una simulación precisa”, dijo.
En los próximos meses, Dzielski aplazamiento encontrar financiación para instrumentos que puedan capturar datos aerodinámicos de un balón de fútbol que vuela autónomamente en escenarios del mundo actual, no solo en túneles de singladura. “Esa es la única forma en que vamos a obtener el tipo de datos que necesitamos”, dijo. “Hasta entonces, una forma verdaderamente precisa y precisa de modelar la trayectoria de una pelota permanecerá fuera de nuestro radio”.
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