MADDIE SOFIA, HOST:
Posloucháte SHORT WAVE z NPR.
Ahoj všichni. Je tu Maddie Sofia s reportérkou SHORT WAVE Emily Kwong.
EMILY KWONG, BYLINE: Ahoj, Maddie.
SOFIA: Ahoj, Kwong. Jsi připravená se dneska bavit?
KWONG: No jasně. Potřebujeme to.
SOFIA: Jo, stoprocentně. Těch posledních pár týdnů společenského odstupu mi připadalo jako věčnost.
KWONG: Ale jaro je tady.
SOFIA: Ano, období včel opylujících květiny, čerstvě posekaných trávníků a dokonce i teď, moje oblíbené, období závěrečných zkoušek.
KWONG: Které, vzhledem k tomu, že mnoho vysokých škol a univerzit v reakci na koronavirus zrušilo prezenční výuku, přešlo mnoho učeben na digitální. Jenn Stroud Rossmannová je profesorkou strojního inženýrství na Lafayette College. Se svým manželem, který je také profesorem strojírenství, si vybavili jídelnu dřevěnými deskami přibitými k sobě, aby kamery pro streamování výuky zůstaly rovně. Nemluvě o…
JENN STROUD ROSSMANNOVÁ: Řada notebooků, tabule, poznámky do hodin a několik šálků kávy.
KWONG: Vše máte připraveno. Dobrá práce.
ROSSMANN: (Smích).
KWONG: Jak dlouho vám trvalo, než jste dokončili mobilní učebnu – vzdálenou učebnu v její konečné podobě?
ROSSMANN: Myslím tím, že je to iterativní, jako každý inženýrský návrh, že?
KWONG: Jistě.
ROSSMANN: Takže to můžeme kdykoli upravit a pokračovat v prototypování.
SOFIA: Jak dlouho to trvá?
KWONG: To je pravda. Jenn se tedy specializuje na mechaniku tekutin – v podstatě na chování kapalin a plynů. A její výzkum se zaměřuje na to, jak krev proudí tělem, kde se zpomaluje a kde začíná vířit.
ROSSMANN: Jo, takže to určitě vždycky na večírcích vytahuju. A kupodivu ten, s kým mluvím, dostane strašnou žízeň a najednou si odskočí k baru.
SOFIA: Kdo jsou ti lidé? Proč by ses nechtěl dozvědět něco o fyzice krve?“
KWONG: No, naštěstí vyhýbání se vědomostem není pro Jenniny vysokoškolské studenty technických oborů řešením. Takže před lety přišla na způsob, jak celé téma zpestřit tím, že si ho vyzkouší v praxi.
ROSSMANN: Miluju baseball. Takže vždycky hledám způsoby, jak se se studenty podělit o věci, které mám ráda, tečka. Ale to, že zároveň miluji mechaniku tekutin, znamenalo, že jsem hledal způsoby, jak studenty nadchnout pro mechaniku tekutin.
KWONG: A její učitelská kariéra je pozoruhodná tím, že spojuje obojí. Začalo to baseballovými míčky, ale Jenn si brzy osvojila i Wiffle Ball. A v roce 2002 začala při výuce mechaniky tekutin používat míčky Wiffle…
SOFIA:
KWONG: …vysokoškolským studentům a provádět experimenty v aerodynamickém tunelu.
SOFIA:
KWONG: Ano, ale jen ty oficiálně chráněné Wiffle Balls s obdélníkovými otvory jen na jedné straně, které se hodí spíš na dvorky než na stadiony a které se vyrábějí v mém domovském státě Connecticut.
SOFIA: Podivný ohyb, ale v pořádku. Pokračuj.
KWONG: Poslouchej, je to jedna z mála věcí, na kterou jsem hrdý, že pocházím z Connecticutu.
SOFIA: (Smích).
KWONG: Ale na Wiffle Balls je zajímavé, že nepotřebuješ dobrou nadhazovací ruku, abys je zakřivil. Ale ani výrobce neví vědecky, proč tomu tak je. Na jejich webových stránkách se s přimhouřením oka píše, cituji: „dodnes přesně nevíme, proč to funguje. Prostě to funguje.“
SOFIA: Upřímně řečeno, to zní jako výzkumná otázka.
KWONG: Přesně tak.
(ZVUK HUDBY)
KWONG: Výzkumná otázka, kterou Jenn a její studenti řešili přímo.
(ZVUK HUDBY)
UNIDENTIFIED MUSICAL ARTIST: (zpěv) Take me out to the ballgame.
SOFIA:
(SOUNDBITE OF MUSIC)
UNIDENTIFIED MUSICAL ARTIST (Zpěv): Dnes v pořadu o vědě v americké zábavě, jak jedna vysokoškolská profesorka a její studenti rozluštili zvláštní fyziku křivky míče Wiffle: (zpěv) Hrajte míč.
SOFIA: Dobře, Kwongu, takže bych chtěl začít stručnou historií Wiffle Ballu, protože tam, kde jsem vyrůstal v Ohiu, je naším oblíbeným sportovním projektilem takový ten malý míček Nerf, který hodíte a on křičí, když letí vzduchem. Víš, o čem mluvím?“
KWONG: Jasně. No, v Connecticutu jsme s tátou hráli takovou skvělou hru, kdy jsem mu házel Wiffle Ball a cílem – jediným cílem – bylo trefit ho nad dům a poslat mě za ním.“
SOFIA: V téhle hře tě podrazili, Kwongu. Ale mně to zní správně. Tak kdo s tím přišel?“
KWONG: Tak se vypráví, že v létě 1953 David N. Mullany sledoval, jak jeho syn nadhazuje děrovaný plastový golfový míček místo obyčejného baseballového míčku, protože byli nervózní z rozbití oken.
SOFIA: Tedy, zažil jsem to. Pokračuj.
KWONG: A jeho syna začala bolet ruka, když trénoval některé z těch trikových nadhozů, které vídáme v baseballu – slidery a curvebally. David Mullany přišel z poválečného boomu plastikářského průmyslu a sám byl bez práce, a tak chtěl vymyslet lehkou alternativu baseballového míčku, která by chránila ruku jeho syna. Zřejmě byl poloprofesionálním nadhazovačem, takže měl cit pro to, co dělat.
SOFIA: Upřímně, to je ale dobrý táta.
KWONG: Správně? Tak sehnal plastové díly, které se používají na balení lahviček od parfémů, ze všeho nejvíc do nich vyřezal díry a se synem zkoušel různé verze. A shodli se, že nejlépe funguje míček s osmi podlouhlými otvory na jedné straně, které mají tvar jakéhosi obdélníku, ale se zaobleným okrajem. A zrodil se míč Wiffle Ball. A jeho design se od roku 1953 nezměnil.
SOFIA: Mám tě. Dobře, takže jak přesně se míček zakřivuje?
KWONG: No, když se podíváte na návod uvnitř krabice…
SOFIA: No, když se podíváte na návod uvnitř krabice…
SOFIA:
KWONG: …uvidíte, že vše záleží na tom, jak ho házíte a jakým směrem jsou při tom otočeny otvory.
(ZVUK ARCHIVOVANÉHO ZÁZNAMU)
UNIDENTIFIKOVANÁ OSOBA: Pro zakřivenou střelu nahoru dodejte boční střelu s otvory Wiffle nahoře. Pro první ligu dropu házejte boční zbraní s otvory na spodní straně. Je to tak jednoduché.
SOFIA:
KWONG: Tohle je z reklamy na Wiffle Ball z roku 1960 s nadhazovačem Yankees Whitey Fordem, který předvádí různé nadhozy, protože na Wiffle Ballu je z fyzikálního hlediska pozoruhodné, že otvory jsou na jedné straně, že?
ROSSMANN: A tak když to hodíte správně, získáte asymetrii v tom, jak kolem míčku proudí vzduch. A to bude mít za následek, že na míček bude působit síla, která ho donutí jít jiným směrem.
KWONG: Asymetrie – to je to, co dělá Wiffle Ball tak dynamickým a člověka, který není super silný, schopným házet těžké nadhozy a zakřivovat míček. Jenn má nejraději, když míříte otvory přímo na pálkaře a snažíte se ho vypustit s co nejmenší rotací.
ROSSMANN: Protože otvory narušují proudění vzduchu kolem míče a protože je Wiffle Ball velmi lehký, je to extrémně nestabilní trajektorie. A tak se s Wiffle Ball hází knuckleball. Prostě se houpe a tančí všude možně mnohem méně předvídatelným způsobem než ostatní trikové nadhozy.
SOFIA: Divoký. Dobře, takže Wiffle Balls se kroutí všemi možnými způsoby. Ale jak? Protože jsi předtím zmínil, že společnost říkala: ani nevíme, proč to funguje, ale měli byste si to koupit.
KWONG: Je to skvělý marketing, upřímně. Takže to bylo předmětem intenzivní debaty na internetových chatech o míčích Wiffle Ball.
(smích)
KWONG: Otázka zní, jak díry ovlivňují trajektorii míče?
SOFIA:
KWONG: Ano, abychom mohli ventilovat témata naší doby. Takže jde o to, že existuje celá ta hot rod kultura upravování míčků Wiffle, kdy lidé odřou nebo poškrábou plast nebo nožem míček, upraví velikost a tvar otvorů.
SOFIA:
KWONG: Jo. A existují výuková videa, jako je toto, kde vidíme Kylea Schultze, zakládajícího člena Major League Wiffle Ball, jak pokládá míček Wiffle Ball hladkou stranou dolů na příjezdovou cestu.
(ZVUKOVÁ BITVA ARCHIVOVANÉHO ZÁZNAMU)
KYLE SCHULTZ: Dávám si záležet na tom, aby každý…
SOFIA:
KWONG: Ach, Sofie, ty nemáš ani ponětí (smích).
SOFIA: Chtěl jsi to jen tak glosovat? Existuje hlavní liga pro Wiffle Ball?“
KWONG: Nemám ponětí. Nemáš ponětí. Přehrajte si tu nahrávku.
(ZVUKOVÁ ZPRÁVA Z ARCHIVOVANÉHO ZÁZNAMU)
SCHULTZ: Dávám si záležet, aby byla každá část míče odřená. Díky tomu se míč lépe ovládá. Míč se bude pohybovat předvídatelněji, na rozdíl od míst, kde je neošetřený. A to je to, co pro naše nadhazovače v této lize opravdu chceme.
SOFIA: Upřímně řečeno, pokud nepodvádíš, tak se nesnažíš, Kwongu.
KWONG: Ale to není podvádění. Je to součást kultury wiffleballu.
SOFIA:
KWONG: Nikdo ve skutečnosti vědecky nezkoumal, jak otvory a následné úpravy ovlivňují míček, dokud se neobjevila Jenn Stroud Rossmannová.
ROSSMANNOVÁ: Byla to pro mě úplně nová záhada, kterou jsem chtěla rozluštit a prozkoumat.
KWONG: A tak na začátku 80. let začala se svými studenty provádět experimenty pomocí větrného tunelu v areálu Lafayette College. Napichovali míčky Wiffle na špejle, aby je udrželi na místě pod různými úhly, a manipulovali s rychlostí vzduchu a rychlostí rotace, aby změřili následné síly působící na míček.
SOFIA: Já téhle třídě tak závidím. Ve svém vzdělání jsem neměl žádný větrný tunel.
KWONG: Že? A výzkumná práce, díky níž si Jenn vysloužil pověst předního vědce v oblasti aerodynamiky wifflových míčků, vyšla v roce 2007 v časopise American Journal of Physics.
SOFIA:
KWONG: Ano. Chvíli to trvalo, ale Jenn přišla na to, co se děje ve vzduchu, který prochází otvory a zachycuje se uvnitř míče, což ona a její spoluautor Andrew Rau našli způsob, jak měřit.
ROSSMANN: A tak jsme dovnitř míče umístili také něco, čemu se říká anemometr s horkým drátem. Takže je ve větrném tunelu a my teď měříme, co se děje nad ní, na ní a uvnitř ní.
SOFIA: Jo, jo, jasně, ne, fyzikální věci.
KWONG: Tak se toho drž, Sofie.
SOFIA: Jo.
KWONG: Dobře, takže ten vzduch uvnitř koule vytvořil něco, co nazvala efektem zachyceného víru…
SOFIA: Jo, to znám.
KWONG: …V podstatě vzduch recirkuluje a vytváří víry, které působí na kouli zevnitř. A její výzkum ukázal nejen to, že tyto víry existují, ale také to, jak jejich působení na míč závisí jednak na rychlosti, jakou je míč hozen, a jednak na orientaci míče při nadhozu.
ROSSMANN: A tak bylo vidět, že se změnou rychlosti míče se mění jakýsi souboj mezi vnějšími a vnitřními účinky.
SOFIA: A jak se mění rychlost míče?
KWONG: Přesně.
SOFIA: Přesně tak.
KWONG: A pomocí počítačového modelování Jenn a Andrew podrobně ukázali, jak se tato bitva odehrává a zda má na konečnou trajektorii míče větší vliv vnější nebo vnitřní proudění vzduchu.
SOFIA: A jak se tato bitva projevuje?
KWONG: Jistě. No, pokud hodíte míček pod určitým úhlem a dostatečnou rychlostí, může vnitřní proudění vzduchu skutečně způsobit, že se míček zakřiví směrem od výchozí pozice otvorů, což má za následek, že hodíte sinker.
SOFIA: Dobře, řekněte mi nějaký příklad:
KWONG: Ano, to je ten nepříjemný nadhoz, kdy míček spadne těsně předtím, než se k tobě dostane, a je těžké ho trefit. Odření zcela mění dráhu letu míčků Wiffle. Lidé, kteří to dělají, jsou v podstatě amatérští fyzici experimentující s prouděním vzduchu.
SOFIA: DOBŘE. Takže v podstatě rychlost a úhel hodu určují, jak se odehraje souboj vzduchu uvnitř a vně míčku. A roli hraje i jeho odření.
KWONG: Ano. A Jenn, mimochodem, miluje kulturu kutilství při polévání míčků Wiffle. Hráči jí už léta posílají své odřené míčky Wiffle Balls. První si pamatuje velmi jasně. Přišel zabalený v papírovém sáčku na svačinu.
ROSSMANN: A ručně na něm bylo napsáno Profesor Rossmann. A uvnitř byl jen lístek s tímhle míčkem. A na velmi malém, malém útržku papíru bylo napsáno: „Podívejte se, jestli to dokážete rozluštit.“
SOFIA: Mám pocit, že je to divný vědecký výkupní lístek. Víš, co tím myslím?“
KWONG: (Smích) Jistě, tvoje mysl se dostává na opravdu divná místa. Ale ano, prožene tyhle darované Wiffle Balls svým větrným tunelem. A ona a její studenti teď vlastně dávají dohromady jakýsi atlas vzorů stěrů a nožů a jejich odpovídajících aerodynamických vlastností. Pro ni je Wiffle Ball perfektní způsob, jak spojit formální vzdělávání se zábavným experimentováním.
ROSSMANN: Někdy se věda vyučuje, jako by to byl monolitický soubor znalostí, který byl vytesán do kamene. A my zapomínáme vyprávět příběhy o tom, že ne, lidé tyto znalosti vytvořili, a to tak, že se potáceli a zkoušeli věci a měli špatnou představu…
SOFIA: Ano. Kázat.
ROSSMANN: …A učit se z toho znovu a znovu. A čím lidštější to dokážete udělat, tím víc je, myslím, možné, aby se každý student viděl jako potenciální vykonavatel vědy.
SOFIA: Kwongu, dnes jsi mě opravdu naučil několik nových věcí, což je, abych byl spravedlivý, velmi snadné, pokud jde o fyziku. Ale jde o tohle. Všichni se teď společensky distancujeme. Takže my dva si v nejbližší době Wiffle Ball nezahrajeme.“
KWONG: Ne, nejlepší je asi sportovat s lidmi ve vaší domácnosti – že? – S nimiž se už doma ukrýváš. Také bych si ověřil místní a státní předpisy týkající se přístupu do parku. A pokud máte dvorek, je to samozřejmě vaše království. Tam si můžete dělat, co chcete. A pokud si chcete házet míčem, sportovní zpravodaj NPR Tom Goldman doporučuje, abyste si před hrou i po ní umyli ruce a vyleštili Wiffle Ball nebo jakýkoli jiný sportovní projektil antibakteriálním ubrouskem. Ale jít bezpečně ven a bavit se, to je v tomto období opravdu dobrá věc.
SOFIA:
KWONG: Kdykoliv, Maddie, kdykoliv.
(ÚRYVEK HUDBY)
SOFIA: Kdykoliv, Maddie, kdykoliv: Tuto epizodu nějak poctivě vyrobila Rebecca Ramirezová, upravil ji Viet Le a fakta ověřila Emily Vaughnová. Já jsem Maddie Sofia.
KWONG: A já jsem Emily Kwong.
SOFIA:
(SOUNDBITE OF MUSIC)
Copyright © 2020 NPR. Všechna práva vyhrazena. Další informace naleznete na stránkách s podmínkami používání našich webových stránek a oprávněními na adrese www.npr.org.
Přepisy NPR jsou vytvářeny ve spěšném termínu společností Verb8tm, Inc, která je smluvním partnerem NPR, a vznikají pomocí vlastního procesu přepisu vyvinutého společně s NPR. Tento text nemusí být v konečné podobě a může být v budoucnu aktualizován nebo upraven. Přesnost a dostupnost se mohou lišit. Autoritativním záznamem pořadů NPR je zvukový záznam.