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    Mécanique des fluides des balles de tennis de table :découverte de la crise de spin

    Lanceur à trois rotors "Chiquita". Crédit :Université d'électro-communications

    Recherche menée par Takeshi Miyazaki et ses collègues du Complex Fluids Lab de l'UEC, Tokyo, couvre la mécanique des fluides environnementaux dans les systèmes massifs tels que le vol des projectiles et le mouvement des tourbillons dans l'atmosphère terrestre et les océans, ainsi que les écoulements dits granulaires où les études se concentrent sur la détermination de la manière dont le comportement des particules individuelles affecte l'écoulement macroscopique des fluides.

    Curieusement, l'autre grand domaine de recherche porte sur la mécanique des fluides dans le sport, y compris l'aérodynamique des flèches volantes et des balles tournantes utilisées dans le baseball, et récemment des balles de tennis de table.

    "Il est surprenant que les propriétés aérodynamiques des balles de tennis de table ne soient pas claires, " dit Miyazaki. " C'est peut-être parce que les ingénieurs ont peu d'intérêt à faire tourner des sphères avec des nombres de Reynolds inférieurs à 105, comme c'est le cas pour les balles de tennis de table légères. Mais telle est la recherche est importante pour la science du sport."

    En fluidique, le nombre de Reynolds est un guide pour la transition de stable, flux laminaire à un mouvement plus rugueux et turbulent des objets. Miyazaki et ses collègues ont utilisé des caméras vidéo à haute vitesse pour suivre et surveiller les trajectoires des balles de tennis de table lancées par une «machine à trois rotateurs» spécialement conçue.

    "Nous avons trouvé de manière inattendue une baisse du coefficient de portance pour les balles de tennis de table voyageant à une vitesse de rotation inférieure à 0,5, " explique Miyazaki. " Nous appelons ces résultats 'crise de rotation' car ils impliquent que plus de rotation ne signifie pas plus de portance. En réalité, trop de rotation sur la balle la fait tomber."

    Cette recherche met en évidence les nombreux phénomènes non résolus en dynamique des fluides.

    Coefficient de portance en fonction du paramètre de spin SP. Crédit :Université d'électro-communications

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