Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 23 гостя.

Крученые, отвесные и скачущие мячи.

310. Может ли при игре в бейсбол подающий посылать крученые, отвесные или скачущие мячи? Если да, то как он это делает? Отклоняется ли крученый мяч от направления «нормального» полета постепенно или внезапно? Действительно ли отвесный мяч резко падает в конце полета? И правда ли, что резаный мяч, его подают тыльной стороной руки, как утверждают игроки, «приплясывает» в полете? Насколько крученый мяч, посланный хорошим бейсболистом, отклонится от прямолинейной траектории к тому моменту, когда он долетит до игрока на линии?

Ответ:
 При «закручивании» бейсбольному мячу придают вращение вокруг вертикальной оси. Во время полета в воздухе на такой крученый мяч действует горизонтальная сила (эффект Магнуса), которая отклоняет его в сторону. Эта сила обусловлена разницей давлений с двух сторон мяча: с той стороны, которая при вращении движется навстречу потоку, давление оказывается больше, чем с противоположной.


 В данном случае, как и при объяснении возникновения подъмной силы крыла (см. задачу 302), уравнение Бернулли нельзя применять прямо, поскольку при вращении мяча в воздушном потоке существенную роль играют эффекты адгезии и вязкости воздуха. Эти эффекты учитываются наложением на линейный поток кольцевого замкнутого потока, циркулирующего в направлении вращения мяча. Тогда можно применять уравнение Бернулли, так как теперь не нужно учитывать внешние силы, совершающие работу в огибающем мяч воздушном потоке. Мы найдем, что давление с одной стороны мяча меньше, чем с другой. Под действием этой разности давлений мяч отклоняется.
 Горизонтальная «подъемная сила» может быть рассчитана в соответствии с теорией Жуковского и Кутты, подобно тому, как определяется вертикальная подъемная сила крыла.