Dlaczego gdy piłkę mocno uderzymy (np. piłkę od tenisa stołowego, siatkówki) i kręci się ona wokół własnej osi, to wtedy zmienia swój kurs lotu?
Dlaczego gdy piłkę mocno uderzymy (np. piłkę od tenisa stołowego, siatkówki) i kręci się ona wokół własnej osi, to wtedy zmienia swój kurs lotu?
Najkrócej mówiąc, jest to konsekwencją prawa Bernoulliego. Odpowiedź na to pytanie znaleźć można np. w 6. części takiego artykułu (autorstwa Krzysztofa Ernsta oraz Jarosława Kołodziejczyka, poświęconego fizyce ping-ponga – ale opisane zjawiska dotyczą też innych piłek). Interesujący nas fragment tego artykułu brzmi tak:
„Każda piłka, niezależnie od jej wielkości czy stopnia gładkości powierzchni, porywa za sobą sąsiadujące z nią cząsteczki powietrza, które w ten sposób zaczynają wirować razem z nią. Ze względu na lepkość powietrza, taki przekaz energii następuje również do dalszych jego warstw, z tym że prędkość ruchu porywanych cząsteczek powietrza maleje wraz z odległością od piłki. Nałożenie tego ruchu na ruch cząsteczek powietrza względem piłki, będący wynikiem jej ruchu postępowego, prowadzi do asymetrii w prędkości opływu piłeczki przez warstwę przyścienną. Zgodnie z twierdzeniem Bernoulliego, ciśnienie wzrasta tam, gdzie prędkość przepływu maleje. Różnica w prędkości przepływu po dwóch stronach piłki powoduje zatem powstanie różnicy ciśnień, a w konsekwencji pojawienie się siły spychającej piłkę w kierunku zależnym od rodzaju rotacji.
Piłka z rotacją dolną będzie miała, w stosunku do piłki pozbawionej rotacji, tor zakrzywiony ku górze i spadnie na stół później niż piłka nierotująca. Zupełnie odwrotnie zachowa się piłka z rotacją górną. Będzie ona miała tor zakrzywiony ku dołowi, a tym samym krótszy czas lotu. Siła spychająca piłkę jest, jak już wiemy, wynikiem powstającej różnicy ciśnień, a ta z kolei zależy od prędkości kątowej ruchu obrotowego i prędkości liniowej ruchu postępowego. Efekt ten jest dobrze widoczny dla różnych rodzajów piłek, ale piłeczka pingpongowa jest szczególnie nań podatna. Wynika to z bardzo małej jej masy.”