Lanciatrice a tre rotori "Chiquita". Credito:University of Electro-Communications
Ricerca condotta da Takeshi Miyazaki e colleghi del Complex Fluids Lab dell'UEC, Tokio, copre la meccanica dei fluidi ambientali in sistemi massicci come il volo di proiettili e il movimento dei vortici nell'atmosfera terrestre e negli oceani, così come i cosiddetti flussi granulari in cui gli studi si concentrano sulla determinazione di come il comportamento delle singole particelle influenzi il flusso del fluido macroscopico.
intrigante, l'altra importante area di ricerca riguarda la meccanica dei fluidi nello sport, compresa l'aerodinamica delle frecce volanti e delle palle rotanti utilizzate nel baseball, e recentemente palline da ping pong.
"È sorprendente che le proprietà aerodinamiche delle palline da ping pong non siano chiare, " dice Miyazaki. "Questo potrebbe essere dovuto al fatto che gli ingegneri hanno scarso interesse per le sfere rotanti con numeri di Reynolds inferiori a 105, come nel caso delle palline da ping pong leggere. Ma questa è la ricerca che è importante per la scienza dello sport".
In fluidica il numero di Reynolds è una guida al passaggio da stabile, flusso laminare al moto più ruvido e turbolento degli oggetti. Miyazaki e colleghi hanno utilizzato videocamere ad alta velocità per tracciare e monitorare le traiettorie delle palline da ping pong lanciate da una "macchina a tre rotatori" appositamente progettata.
"Abbiamo riscontrato inaspettatamente un calo del coefficiente di portanza per le palline da ping pong che viaggiano a una velocità di rotazione inferiore a 0,5, " spiega Miyazaki. "Ci riferiamo a questi risultati come 'crisi di spin' perché implicano che più spin non significa più portanza. Infatti, troppa rotazione sulla palla la fa scendere".
Questa ricerca mette in luce i numerosi fenomeni irrisolti in fluidodinamica.
Coefficiente di portanza in funzione del parametro di spin SP. Credito:University of Electro-Communications