Golfisté znají tento nepříjemný pocit z první ruky: zdánlivě dokonalý putt kotoul směrem k jamce, dopad na hranu a vyskočení zpět. Tento frustrující jev, často nazývaný „lip out“, není jen smůla, ale je to důsledek fyziky a matematiky. Nový výzkum publikovaný v Royal Society Open Science vrhá světlo na mechaniku těchto vyčerpávajících okamžiků a vysvětluje, proč může míč zdánlivě vzdorovat gravitaci a uniknout z díry.
Pochopení úhlové hybnosti a “skluzu”
Nejběžnější „sklouznutí“ nastává, když je pat odhozen příliš velkou silou a zasáhne jamku mírně mimo střed. To vytváří konkurenci mezi dvěma formami úhlového momentu hybnosti, což je v podstatě míra rotační síly objektu. Aby patová situace uspěla, musí být moment hybnosti, který tlačí míč do díry, větší než moment hybnosti, který způsobí, že se otočí kolem okraje díry. Když rotační síla kolem okraje zvítězí, míček se odrazí.
Role rotace u vzácných „uklouznutí“
Vzácnější a ještě záhadnější typ „uklouznutí“ nastává, když se zdá, že míček spadne do jamky a pak se náhle vynoří zpět. Podle aplikovaného matematika Johna Hogana z University of Bristol, spoluautora studie, je to často spojováno s rotací. Spin znamená, že se míček otáčí v ose kolmé k zemi nebo ke straně jamky, když už je uvnitř.
Zde je rozpis procesu:
- Míč klesá a přeměňuje svou potenciální energii (energii díky své poloze) na rotační energii (spin).
- Tato rotace je poté přeměněna zpět na potenciální energii, čímž se vytvoří dostatečná síla k vytlačení míčku zpět z jamky.
Širší trendy ve fyzice sportu
Fenomén skluzu není jen u golfu. K podobným nepředvídatelným událostem dochází i v jiných sportech, například když basketbalový míč „tancuje“ na obruči, než do ní spadne (nebo z ní vypadne). Výzkum sleduje rostoucí trend používání fyziky a matematické analýzy k vysvětlení zdánlivě kontraintuitivních událostí v různých sportech, včetně baseballu a squashe. Tyto studie si kladou za cíl odhalit mechanismus, který stojí za těmito momenty, a nabídnout hlubší pochopení sil, které jsou ve hře.
Hledání řešení: výzva pro golfisty
I když studie vrhá světlo na proč ke skluzu dochází, neposkytuje okamžitá řešení. John Hogan, který sám není golfistou, to uznává a poznamenává, že vymyslet způsob, jak těmto frustrujícím momentům předejít, je úkol, který nejlépe vyhovuje profesionálům. Hlavním cílem studie bylo osvětlit základní fyziku a ponechat golfistům příležitost využít toto nové chápání ke zlepšení své hry.
Koneckonců, tento výzkum není o řešení problému v golfu, ale o odhalení fascinující fyziky za známým sportovním scénářem.
Studie zdůrazňuje složité a často překvapivé způsoby, jakými fyzika vládne světu sportu, čímž se z frustrujícího momentu stává příležitost ocenit krásu vědeckých principů v praxi.
