Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Tsukuba estudió la aerodinámica de una pelota de voleibol utilizando un túnel de viento y un robot de impacto. Descubrieron que no importa la orientación de una pelota estándar, el patrón de paneles presenta una superficie asimétrica al flujo de aire, conduciendo a desviaciones en sus patrones de vuelo. Este trabajo puede ayudar a arrojar luz sobre cuestiones sin resolver en el campo de la dinámica de fluidos.

Aerodinámica, que es el comportamiento del aire cuando fluye alrededor de los objetos, juega un papel muy importante en muchos deportes. Esto incluye golf, béisbol, tenis, fútbol, y por supuesto, vóleibol. Los jugadores de fútbol pueden "doblar" patadas hacia la portería, y los lanzadores de béisbol lanzan bolas de nudillos que pueden bailar alrededor del bate de un jugador contrario. En estos casos, las propiedades aerodinámicas se utilizan para obtener una ventaja competitiva. Los científicos que estudian estos fenómenos tienden a centrarse en la capa límite de aire que rodea la pelota. Por ejemplo, los hoyuelos en una pelota de golf pueden hacer que vuele más lejos en los recorridos. Esto se debe a que los hoyuelos reducen la resistencia al crear una capa límite turbulenta de aire. Pero estos efectos dependen en gran medida de la velocidad a la que viaja la pelota, así como la rugosidad superficial.

"Cuando una bola esférica se mueve por el aire, una larga maraña de turbulentos, remolinos de aire detrás, haciendo que se ralentice, "explica el primer autor Sungchan Hong." Pero si la pelota se mueve lo suficientemente rápido, esta estela se contrae repentinamente y la fuerza de arrastre se desploma en un fenómeno llamado crisis de arrastre ". Si el flujo laminar de la capa límite cerca de la bola comienza a volverse turbulento, Los jugadores experimentados pueden aprovechar los extraños efectos aerodinámicos resultantes para hacer que la pelota se desvíe inesperadamente. En particular, un jugador de voleibol puede obtener algo de velocidad adicional en sus servicios de flotación si comprende estos principios.

En los experimentos del túnel de viento, los investigadores encontraron que los paneles de las pelotas de voleibol estándar conducían a patrones de vuelo impredecibles. También encontraron que un patrón hexagonal en la bola reduce significativamente el umbral requerido para que ocurra una crisis de arrastre. mientras que la bola de patrón con hoyuelos lo aumenta. Por lo tanto, este estudio sugiere que las condiciones para la crisis de arrastre se pueden controlar con el diseño de la superficie de una pelota de voleibol.

"Las pelotas de voleibol más utilizadas tienen seis paneles, cada uno hecho con tres tiras rectangulares paralelas. Esto hace que la trayectoria dependa en gran medida de la orientación de la pelota. El uso de un patrón hexagonal o con hoyuelos en su lugar podría aumentar significativamente la consistencia de su vuelo, "dice el autor Takeshi Asai." Esta investigación puede tener implicaciones importantes no solo en los deportes, sino también para desarrollar drones más eficientes y estables ".