Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2012-01-26, 18:46
  #25
Medlem
Trofls avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Emma18
Det som inte håller är att fotbollar och pingisbollar normalt sett skruvar sig tvärtemot vad du beskriver. Om man exempelvis slår en pingisboll med överskruv kommer bollen att dyka snabbare, trots att ovansidan borde "bromsa". På samma sätt så kommer en högerfotad fotbollsspelare som sparkar på höger sida av bollen normalt sätt att skruva bollen åt vänster (om han sparkar med utsidan av högerfoten blir det åt höger).

Såhär tror jag att det är: Pingisbollar och fotbollar är tillräckligt tunga jämfört med sin storlek för att kunna skapa en virvel runt sig och skruvas av magnuseffekten. TS boll är å andra sidan för lätt för att skapa en magnuseffekt utan gräver sig istället åt andra hållet. Notera att Stig-Britts förklaring fortfarande inte fungerar. I ditt exempel skulle den övre delen av bollen skapa en kraft rakt bakåt i färdriktningen medan den nedre delen av bollen skulle skapa en kraft rakt framåt i fördriktningen. Den resulterande kraften är fortfarande i samma riktning och skulle inte få bollen att svänga.

Istället får man titta på framsidan och baksidan av bollen. Eftersom bollen åker framåt kommer det bli ett högre lufttryck på framsidan än på baksidan. Detta leder till att "rotationsfriktionen" på framsidan blir större och den kraften kommer alltså bli större åt ena hållet än den kraft i motsatt riktnng som skapas av friktionen på baksidan av bollen. Detta leder till att bollen gräver sig åt ena hållet.

I verkligheten så kommer både tunga och lätta bollar att påverkas av båda dessa fenomen men för den tunga bollen så tar magnuseffekten överhanden medan det för en lättare boll är det andre fenomen jag beskrev som påverkar mest.

TL;DR: En tung boll accelererar upp luften runt omkring sig till en virvel och svänger av det undertryck som skapas av hastighetsvariationer i luften. En lätt boll blir istället inbromsad av luften runt omkring sig, och blir mer inbromsad på framsidan på grund av övertryck där.

Det som inte stämmer med detta är att en pingisboll bör ha betydligt lägre densitet än bollen i fråga. En pingisboll: "Bollen är ihålig, gjord av celluloid, har en diameter på 40 millimeter och väger 2,7 gram." Vad kan TS boll väga? 100 gram? Om inte mindre, jag tror fortfarande på att det har att göra med att bollen trycks ihop när man sparkar den. En pingisboll kan inte göra detta, därför beter sig den som en fotboll.
Citera
2012-01-26, 19:14
  #26
Medlem
Emma18s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Trofl
Det som inte stämmer med detta är att en pingisboll bör ha betydligt lägre densitet än bollen i fråga. En pingisboll: "Bollen är ihålig, gjord av celluloid, har en diameter på 40 millimeter och väger 2,7 gram." Vad kan TS boll väga? 100 gram? Om inte mindre, jag tror fortfarande på att det har att göra med att bollen trycks ihop när man sparkar den. En pingisboll kan inte göra detta, därför beter sig den som en fotboll.
En pingisboll har ungefär samma densitet som en fotboll, vilket är mycket högre än den boll som TS sparkar på.
Citera
2012-01-26, 19:17
  #27
Medlem
Mr Mojo Risin's avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Trofl
Det som inte stämmer med detta är att en pingisboll bör ha betydligt lägre densitet än bollen i fråga. En pingisboll: "Bollen är ihålig, gjord av celluloid, har en diameter på 40 millimeter och väger 2,7 gram." Vad kan TS boll väga? 100 gram? Om inte mindre, jag tror fortfarande på att det har att göra med att bollen trycks ihop när man sparkar den. En pingisboll kan inte göra detta, därför beter sig den som en fotboll.
Du menar högre densitet?

För övrigt finns det helt enkelt två sätt att analysera spinnet: omkringliggande luftens hastighet relativt "ytan" och luftlagrets hastighet i sig (som i Magnuseffekten). Det är inte så långsökt att tänka sig att densiteten bestämmer vilken effekt som blir dominerande.
Citera
2012-01-26, 19:45
  #28
Medlem
Trofls avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Emma18
En pingisboll har ungefär samma densitet som en fotboll, vilket är mycket högre än den boll som TS sparkar på.

Stor tabbe av mig, ber om ursäkt!

Står dock fast vid att jag tror att det kan ha att göra med att bollen komprimeras.
__________________
Senast redigerad av Trofl 2012-01-26 kl. 20:00.
Citera
2012-01-26, 19:51
  #29
Medlem
Emma18s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Trofl
En pingisboll har diameter på 40 millimeter, 4 cm, 0,04m. 0,02^2*pi*4 (r^2*pi*4) = 0,0050265m^3
Massan: 2,7 gram, 0,0027kg

p= m/V = 0,0027/0,0050265 = 0,5371kg/m^3

En fotboll har en radie på 11 cm (http://sv.wikipedia.org/wiki/Fotboll_(boll)), volymen blir: 0,11^2*pi*4 = 0,152053m^3
Vikten är mellan 410 till 450 gram, 430 gram, 0,43kg

p= m/V = 0,43/0,152053 = 2,8279kg/m^3

0,5 kontra 2,8. Tycker inte alls det ser lika ut.

Du räknar ut yt-arean och inte volymen.
Citera
2012-01-27, 01:18
  #30
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Stig-Britt
Du kan ju inte mena allvar?

I vilket fall som helst; så här tänker jag:

Föreställ dig en boll som åker rakt åt höger framför dig, så att du ser den från sidan. Bollen roterar snabbt medurs. Detta innebär att den översta delen av bollen alltid färdas rakt åt höger (snabbare än bollens mittpunkt) och den nedersta delen av bollen färdas alltid rakt åt vänster (eller åt höger om man inkluderar bollens hastighet, fast långsammare än bollens mittpunkt). Detta innebär att den övre delen bromsar bollen (eftersom den roterar mot luftflödet vid den övre delen), medan den nedre delen skjuter på bollen (eftersom den roterar med luftflödet vid den nedre delen).

Föreställ dig en bil, rakt uppifrån som färdas rakt framåt. Om du låser bilens vänstra hjul så att de bromsar, och gasar på med bilens högra hjul, vilket håll kommer bilen gira åt då? Bilen girar åt vänster. På samma sätt skulle bollen gira uppåt, eftersom den övre sidan av bollen bromsar och den nedre delen skjuter på. Dessutom - i fallet med bollen - så roterar nosen nedåt, vilket trycker bollen uppåt.

Vad i resonemanget ovan håller inte?

Jo, jag menar allvar...

Exakt vad i ditt resonemang som inte håller förklaras i filmen som jag länkade i inlägget som du svarade på. Bollen styrs inte av friktion mot luften, bollen styrs av tryckskillnader som uppstår när bollen roterar.
Citera
2012-01-27, 01:25
  #31
Medlem
Stig-Britts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Caper
Jo, jag menar allvar...

Exakt vad i ditt resonemang som inte håller förklaras i filmen som jag länkade i inlägget som du svarade på. Bollen styrs inte av friktion mot luften, bollen styrs av tryckskillnader som uppstår när bollen roterar.

Vad uppstår tryckskillnaderna av, om inte av friktion?
Citera
2012-01-27, 07:21
  #32
Medlem
Xeeros avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Stig-Britt
Vad uppstår tryckskillnaderna av, om inte av friktion?
Luftens hastighet på bollens respektive sidor enligt bernoullis princip.
Citera
2012-01-27, 08:56
  #33
Medlem
Stig-Britts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Xeero
Luftens hastighet på bollens respektive sidor enligt bernoullis princip.

Hade luftens hastighet på de olika sidorna varierat utan friktion?
Citera
2012-01-27, 16:03
  #34
Medlem
Hittade något om detta...

http://www.bigsiteofamazingfacts.com...the-phenomenon

I artikeln har de en förklaring till varför effekten ibland blir den omvända.

Citat:
The reverse swerve on a plastic football is due to boundary-layer separation.

On the side of the football where the relative velocity of the air and football is larger, the flow in the boundary layer becomes turbulent. On the other side it remains laminar. The laminar boundary layer separates from the ball’s surface once the airstream is no longer pushing it onto the surface. By contrast, the turbulent boundary layer remains in contact with the surface farther round the ball.

This results in the wake behind the ball being deflected in the opposite direction to the rotation of the ball. And it produces a force towards the side of the ball that is moving in the opposite direction to the airstream, from right to left for a ball spinning clockwise.
Citera
2012-01-27, 19:02
  #35
Medlem
Jag drar till med en teori helt tagen ur luften. Jag har hört talas om Magnuseffekten men inte satt mig in i hur den fungerar. Jag kom att tänka på att luftmotstånd är proportionellt mot hastigheten i kvadrat, det borde gälla även luftströmmarna går parallellt mot en yta. Om en plastboll roterar moturs sett uppifrån borde luftmotståndet på höger sida bli större än den på vänster sida och bollen svänger åt höger.
Citera
2012-02-29, 19:15
  #36
Medlem
Xeeros avatar
Nu är det såhär att vi i vårat projektarbete står och väger mellan två rimliga förklaringar till bollens konstiga rotation, ge gärna era åsikter om dessa.

Teori nr 1:

När en cylinder eller en sfär rör sig genom en fluid så bildas det alltid i praktiken turbulenta luftströmmar bakom föremålet i rörelse.

Ju snabbare föremålet rör sig genom fluiden desto större blir turbulensen bakom föremålet.

I det här fallet där vi studerar en sfär som har en horisontal hastighetsriktning och en rotationsriktning som har en vertikal rotationsaxel så kommer luftströmmarnas relativa hastigheter på sidan om sfären att vara olika i och med att bollen på ena sidan roterar i samma riktning som hastighetsriktningen och att den på motsatt sida roterar åt andra hållet.

Om vi betraktar en boll som skruvas med insidan av högerfoten, alltså att rotationsriktningen sett ovanifrån är moturs så leder det till at vi sett ovanifrån får en högre relativ hastighet på bollens högra sida om vi antar att bollen rör sig i ett plan uppåt. Detta kommer att leda till att det bildas mer turbulenta luftströmmar på den högra sidan av bollen än på den vänstra. Alltså luftmolekylshastighet på bollens högra sida(alldeles bakom bollen.

De turbulenta luftströmmarna kommer att följa bollens ytskikt under en längre sträcka än vad de gör på den vänstra sidan.
Det är samma fenomen som får ett stenhårt skott i fotboll som saknar rotation att ”wobbla” fram och tillbaka.

Detta skulle leda till att det enligt bernoullis princip bildasett lågtryck på höger och etthögtryck på vänster sida, vilket skulle leda till att bollen rör sig i sidled åt höger.

Alltså innebär det i det här fallet att tryckskillnaden som uppstår av turbulensen övervinner tryckskillnaden som magnuseffekten skapar.


Håller uppdaterad för, teori nummer 2.

Förklaringen bakom den kommer senare ikväll.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback