Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона

Бадминтон уходит корнями более чем на тысячелетие назад, но современная версия игры на ракетках зародилась в конце XIX века в Англии. Сегодня это второй по популярности вид спорта в мире после футбола, в который любят играть около 220 миллионов человек.

В течение последних трех десятилетий бадминтон является олимпийским видом спорта, а скорость «птичек» при ударах „смэш“ достигает 300 миль в час, что, безусловно, делает его захватывающим видом спорта для зрителей.

Челноки, также известные как «птички», традиционно изготавливаются из утиных перьев, но нейлоновые воланы получили более широкое распространение благодаря своей высокой прочности. Однако их поведение в полете значительно отличается от поведения традиционных перьевых птиц.

В журнале Physics of Fluids издательства AIP трио ученых из Индии исследовало аэродинамические характеристики нейлоновых челноков при различных скоростях полета. С помощью вычислительного анализа, основанного на двустороннем взаимодействии жидкости и структуры, команда соединила уравнения, управляющие воздушным потоком, с уравнениями, определяющими деформацию юбки челнока в полете.

Мы изучили поток, проанализировав аэродинамические силы на шаттле, а также его деформации на каждой скорости полета, — говорит автор работы Санджай Миттал.

Давление на юбку заставляет ее деформироваться внутрь, и эта деформация увеличивается с ростом скорости.

Команда выявила четыре различных режима деформации. На скоростях менее 40 метров в секунду (89 миль в час) юбка сохраняет круглую форму, несмотря на деформацию поперечного сечения; на более высоких скоростях она сгибается и деформируется в квадрат, после чего начинает вибрировать в радиальном направлении. В конце концов, она подвергается низкочастотной волнообразной деформации по окружности.

Площадь поперечного сечения челнока уменьшается с ростом скорости, что снижает скорость потока воздуха, проходящего через челнок, — говорит Миттал.

Вихревые структуры, образующиеся внутри шаттла, ослабевают при его деформации. В результате этих эффектов деформированный челнок оказывает гораздо меньшее сопротивление воздуху по сравнению со своим жестким аналогом.

Вычислительные результаты исследования подтверждают экспериментальные измерения, объясняя феноменологию того, почему шаттл из утиного пера деформируется не так сильно, как нейлоновый шаттл, и почему полет каждого из них на высокой скорости существенно отличается. С точки зрения игрока, принимающего удар, нейлоновый шаттл, который летит быстрее, сложнее вернуть.

В конечном итоге исследование может стать новой вехой в истории любимого вида спорта.

Наше исследование открывает возможность для усовершенствования конструкции нейлонового челнока, которая сделает его структурно более жестким, чтобы он более точно имитировал аэродинамические характеристики перьевых челноков, — говорит Миттал.

Это может изменить ход игры в буквальном смысле слова.

09.01.2024


Подписаться в Telegram



Спорт

Быстрее, выше, точнее: ИИ помогает анализировать хоккейные матчи
Быстрее, выше, точнее: ИИ помогает анализировать хоккейные матчи

Исследователи из Ватерлоо получили помощь...

Journal of Cosmetic Dermatology: Как макияж влияет на кожу во время тренировок
Journal of Cosmetic Dermatology: Как макияж влияет на кожу во время тренировок

Новое исследование показывает, как космет...

Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона
Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона

Бадминтон уходит корнями более чем на&nbs...

Current Biology: футбольные вратари обладают уникальным восприятием мира
Current Biology: футбольные вратари обладают уникальным восприятием мира

В футболе вратарям отводится уникальная роль. ...

Ученые рекомендуют тренироваться перед хирургической операцией
Ученые рекомендуют тренироваться перед хирургической операцией

Результаты исследования Университета Отаго под...

Сносить нельзя пользоваться
Сносить нельзя пользоваться

После крупного спортивного мероприятия в ...

Свекольный сок подтвердил статус эликсира силы
Свекольный сок подтвердил статус эликсира силы

Новое исследование показало, что потребле...

Спортсменам полезно ежедневно кушать миндаль
Спортсменам полезно ежедневно кушать миндаль

Для тех, кто регулярно занимается спортом...

В Москве выпустили замену импортным энергетическим гелям
В Москве выпустили замену импортным энергетическим гелям

Производитель спортивного питания из особ...

Чем крепче шея, тем меньше сотрясений
Чем крепче шея, тем меньше сотрясений

Ученые из Рутгерса предложили кое-что нов...

Гиперактивным девочкам полезно заниматься спортом
Гиперактивным девочкам полезно заниматься спортом

Девочки, которые в детстве участвуют в&nb...

Женщины в спортзале не готовы слышать про вес и внешний вид
Женщины в спортзале не готовы слышать про вес и внешний вид

Не каждое физическое упражнение повышает женск...

Футболистам нужно давать молоко за вредность
Футболистам нужно давать молоко за вредность

Да-да, причем даже российской сборной, которая...

Сказку сделал былью: изобретены сапоги-скороходы
Сказку сделал былью: изобретены сапоги-скороходы

Зарубежные информационные агентства сообщают о...

Силовые тренировки продлят жизнь пожилых людей
Силовые тренировки продлят жизнь пожилых людей

Пожилые люди, которые дважды в неделю зан...

Разработан текстиль с включениями графена
Разработан текстиль с включениями графена

Совсем скоро можно будет приобрести спортивную

Мышцы помогают питчерам сохранить локтевые суставы здоровыми
Мышцы помогают питчерам сохранить локтевые суставы здоровыми

Новый подход к анализу биомеханики подач ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Российские ученые выяснили, что за пять лет число случаев нетрудоспособности из-за онкологии выросло в стране почти на 70%