In der Geschichte des Sports waren nur wenige Spiele so schwierig zu spielen wie der Knöchelball. Seine unberechenbare und unvorhersehbare Bewegung ist jedoch nicht nur schwer zu treffen und zu fangen - Wissenschaftler haben lange darüber nachgedacht, wie der Wurf überhaupt möglich ist. Mit ein wenig Hilfe von einem Fußballroboter glaubt eine Gruppe von Wissenschaftlern, das Geheimnis des Knöchelballs gelüftet zu haben.
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Der Trick beim Schlagring, der das Schlagen so schwierig macht, besteht darin, dass der Ball nicht viel dreht, während er durch die Luft fliegt. Während die meisten Pitcher ihre Würfe durch ein wenig Drehen kontrollieren, drehen Knöchelball-Pitcher den Ball so wenig wie möglich. Das Ergebnis ist eine sich langsamer bewegende Tonhöhe, die von links nach rechts unregelmäßig im Zick-Zack verläuft - wie Jennifer Ouellette für Gizmodo berichtet, können selbst erfahrene Kämpfer davon abschrecken . Doch seit Jahren sind sich Pitcher nicht sicher, wie ihre furchterregenden Würfe funktionieren.
"Sogar die Wissenschaft hat es schwer zu erklären, warum Knuckleballs die Dinge tun, die sie tun", sagt der Pitcher und berühmte Knuckleballer RA Dickey von Toronto Blue Jays gegenüber Wayne Coffey von Popular Mechanics . "Das ist ein Teil der Faszination des Platzes."
Der Knöchelball ist am engsten mit dem Baseball verbunden, und Experten dachten jahrelang, dass die seltsame Bewegung das Ergebnis der ikonischen Stiche des Baseballs sein könnte, die mit der Aerodynamik in Konflikt geraten. Aber das Rätsel ist nicht nur im Baseball zu lösen: Variationen des Wurfs zeigen sich in anderen Ballsportarten, einschließlich Cricket, Volleyball und Fußball, Ouellette-Berichten, und jeder dieser Bälle sieht völlig anders aus.
Um diese Frage zu beantworten, haben Forscher von École Polytechnique und ESPCI ParisTech einen speziellen Roboter gebaut, der dafür ausgelegt ist, Fußbällen eine Knöchelbewegung zu verleihen. Durch das Abfeuern von Knöcheln in einen Windkanal und das Verfolgen der Bewegung mit einer Hochgeschwindigkeitskamera stellten die Wissenschaftler fest, dass der Wurf von einem grundlegenden aerodynamischen Phänomen namens „unstetige Auftriebskräfte“ herrührt. Die Forscher berichten über ihre Ergebnisse im New Journal of Physics .
"Bälle, die in jeder Sportart durch die Luft fliegen, haben instabile Auftriebskräfte. Um unsere Arbeit zu vervollständigen, mussten wir herausfinden, warum Zick-Zack-Schüsse nur mit wenigen Spielen wie Fußball oder Baseball verbunden sind", so Co-Autor Baptise Darbois Texier sagt in einer Erklärung.
Wenn ein Gegenstand durch die Luft fliegt, übt er eine nach unten gerichtete Kraft aus, so dass er fliegen kann. Einige Formen, wie z. B. Flugzeugflügel, sollen dies ausnutzen, indem sie einen stabilen, steuerbaren Auftrieb erzeugen. Durch Drehen des Balls kann ein Pitcher oder Kicker die Kontrolle über seinen Auftrieb ausüben. Da ein Knöchel jedoch sehr wenig Spin hat, verhält er sich unregelmäßiger. Die Forscher verfolgten die Knöchel, während sie sich durch den Windkanal bewegten, und stellten fest, dass das schwierige Spiel diese instationären Auftriebskräfte nutzt, allerdings nur, wenn der Ball einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich erreicht und eine bestimmte Distanz zurücklegt.
"Im Boccia-Modus sollte beispielsweise ein Zick-Zack-Weg über eine Länge von [ca. 2 m] auftreten, dieser Abstand ist jedoch viel länger als die typische Schusslänge, sodass der Knöchelball-Effekt unvollständig ist", heißt es in einer Erklärung von Darbois Texier.
