这个版本的侧重于在空中飞行的旋转物体——首先是棒球。
就像在粒子物理学中一样,自旋在棒球的投球方式中起着至关重要的作用。如果球在投手出手时几乎没有旋转或没有旋转,则它向击球手的飞行将不稳定。被称为直接球,这种类型的投球对于击球手来说可能非常困难。如果球有很多旋转,它将以更平滑的轨迹运行,但空气与球的缝合接缝之间的相互作用会导致其运动曲线。这些曲线球也很难击中。
现在,美国职业棒球大联盟爆发了一场关于投手在手上使用粘性物质来增加球的旋转的混乱。根据美国林奇堡大学的运动物理学家约翰·埃里克·戈夫( John Eric Goff)的说法,美国职业棒球大联盟的投手似乎已经利用这一技巧将他们的投球旋转速度提高了大约 400 转/分钟。对于以 2400 rpm 左右旋转的典型曲线球来说,这是一个大约 17% 地显著提升。
Goff 计算出,当球到达击球手时,这会导致大约 5 厘米的额外位移——这也恰好是棒球棒的厚度。结果,有经验的击球手错误地判断了曲线球。戈夫推测,这可能是大联盟击球手今天有 25% 的时间三振出局的原因,而 2005 年只有 17% 的时间。
如果您更喜欢看棒球而不是打棒球,您可能会发现自己坐在一个满是啤酒垫的酒吧里——这些纸板杯垫经常粘在玻璃杯底部。在游戏的间歇期,您甚至可能会想在房间里轻弹啤酒垫。但与飞盘不同的是,啤酒垫在空中旋转时会翻转——现在德国波恩大学的三位物理学家已经找到了原因。
通过结合计算机模拟和实验,Johann Ostmeyer、Christoph Schürmann 和 Carsten Urbach 发现升力作用在旋转圆盘的边缘,导致它翻转。飞盘的边缘较厚,因此不会受到这种不稳定性的影响。
三人在arXiv上的预印本中描述了他们的研究。
页面更新:2024-03-08
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