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

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 ...

Флоппинг в баскетболе процветает из-за близорукости судей
Флоппинг в баскетболе процветает из-за близорукости судей

Нехватка достойных наказаний за обман спо

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса