Scienziati della Facoltà di Scienze della Salute e dello Sport dell'Università di Tsukuba hanno utilizzato esperimenti di aerodinamica per testare empiricamente le proprietà di volo di un nuovo pallone da calcio a quattro pannelli adottato dalla Premier League inglese quest'anno. Sulla base dei dati dei proiettili e della galleria del vento, hanno calcolato la resistenza e le forze laterali e hanno scoperto che la nuova palla era leggermente più stabile rispetto alle versioni precedenti, ma potrebbe non volare così lontano. Questo lavoro può aiutare a migliorare la progettazione delle future attrezzature sportive.

Gli sportivi sanno che durante ogni partita possono essere in gioco milioni di dollari in stipendi e potenziali accordi di sponsorizzazione. I calciatori si lamentano spesso delle proprietà aerodinamiche della palla perché un battito casuale in volo può trasformare un tiro innocuo in un obiettivo. I palloni da calcio della vecchia scuola hanno 32 pannelli, con un mix di esagoni e pentagoni. Più recentemente, i migliori campionati di calcio hanno sperimentato versioni a 6 pannelli con strisce simili a una pallavolo. Per la nuova stagione, la Premier League inglese ha introdotto il pallone da calcio Flight 2020 di Nike, che è pubblicizzato come avente scanalature modellate che forniscono un volo coerente.

Ora, i ricercatori della Tsukuba University hanno testato queste affermazioni con esperimenti in galleria del vento. Hanno misurato il coefficiente di resistenza della palla, insieme a due modelli precedenti, in funzione del numero di Reynolds. Il numero di Reynolds, un parametro importante nella fluidodinamica, controlla la transizione da un flusso regolare a un flusso turbolento. Secondo l'autore, il professor Takeshi Asai, "a bassi numeri di Reynolds, si verifica un flusso regolare, perché la viscosità può smorzare la turbolenza. Ad alti numeri di Reynolds, vortici d'aria caotici possono portare a schemi di volo instabili e imprevedibili".

Il team ha riscontrato una maggiore resistenza agli alti numeri di Reynolds per la nuova palla. Ciò ha portato a una ridotta autonomia di volo, ma potrebbe anche aver ridotto le forze laterali che possono destabilizzare la traiettoria. Ciò era particolarmente vero nell'orientamento "asimmetrico" della palla, quando una delle scanalature era rivolta in avanti. "Le minori fluttuazioni nelle forze laterali e di sollevamento del Volo 2020 indicano che è meno probabile che si verifichino cambiamenti irregolari nella traiettoria, quindi possibilmente portando a una maggiore stabilità durante il volo, "dice il professor Asai.

Il team ha parzialmente attribuito questo compromesso di stabilità a scapito della portata all'aumento della rugosità superficiale. Questa scoperta può essere utile per progettare altre attrezzature sportive per aumentare l'importanza dell'abilità e ridurre l'impatto della fortuna.