Golfiści znają to nieprzyjemne uczucie z pierwszej ręki: pozornie idealny putt toczy się w kierunku dołka, uderza w krawędź i wyskakuje z powrotem. To frustrujące zjawisko, często nazywane „wypadaniem warg”, nie wynika tylko z pecha, ale jest konsekwencją fizyki i matematyki. Nowe badania opublikowane w Royal Society Open Science rzucają światło na mechanizmy stojące za tymi wyczerpującymi momentami, wyjaśniając, dlaczego piłka pozornie może przeciwstawić się grawitacji i uciec z dołka.
Zrozumienie momentu pędu i „poślizgu”
Najczęstsze „poślizgnięcie” ma miejsce, gdy putt jest rzucony ze zbyt dużą siłą i uderza w dołek nieco niecentrycznie. Stwarza to konkurencję między dwiema formami momentu pędu, który jest zasadniczo miarą siły obrotowej obiektu. Aby impas się powiódł, moment pędu wpychający piłkę w dołek musi być większy niż moment pędu powodujący obrót piłki wokół krawędzi dołka. Kiedy siła obrotowa wokół krawędzi zwycięży, piłka odbija się.
Rola rotacji w rzadkich „wpadkach”
Rzadszy i jeszcze bardziej tajemniczy rodzaj „poślizgu” ma miejsce, gdy piłka wydaje się wpadać do dołka, a następnie nagle wyskakuje z powrotem. Według matematyka stosowanego Johna Hogana z Uniwersytetu w Bristolu, współautora badania, często wiąże się to z rotacją. Spin oznacza, że piłka obraca się wokół osi prostopadłej do podłoża lub boku dołka, gdy już znajdzie się w środku.
Oto opis procesu:
- Piłka opada, przekształcając swoją energię potencjalną (energię wynikającą z jej położenia) w energię rotacyjną (spin).
- Ten obrót jest następnie przekształcany z powrotem w energię potencjalną, tworząc siłę wystarczającą do wypchnięcia piłki z dołka.
Szersze trendy w fizyce sportu
Zjawisko poślizgu nie jest charakterystyczne tylko dla golfa. Podobne nieprzewidywalne zdarzenia mają miejsce w innych sportach, na przykład gdy piłka do koszykówki „tańczy” na obręczy, zanim wpadnie do niej (lub z niej wypadnie). Badania wpisują się w rosnący trend wykorzystywania analizy fizycznej i matematycznej do wyjaśniania pozornie sprzecznych z intuicją zdarzeń w różnych dyscyplinach sportowych, w tym w baseballu i squasha. Badania te mają na celu odkrycie mechanizmu stojącego za tymi momentami, oferując głębsze zrozumienie działających sił.
Znajdowanie rozwiązań: wyzwanie dla golfistów
Chociaż badanie rzuca światło na dlaczego dochodzi do poślizgów, nie zapewnia natychmiastowych rozwiązań. John Hogan, który sam nie jest golfistą, przyznaje to, zauważając, że znalezienie sposobu na uniknięcie tych frustrujących chwil to zadanie najlepiej przygotowane dla profesjonalistów. Głównym celem badania było rzucenie światła na leżącą u podstaw fizykę, dając golfistom możliwość wykorzystania tej nowej wiedzy do ulepszenia swojej gry.
Ostatecznie badania te nie mają na celu rozwiązanie problemu golfowego — chodzi o odkrycie fascynującej fizyki kryjącej się za znanym scenariuszem sportowym.
Badanie podkreśla złożone i często zaskakujące sposoby, w jakie fizyka rządzi światem sportu, zamieniając frustrujący moment w okazję do docenienia piękna zasad naukowych w działaniu.
