Medindo o bote das pelotas de man
Cada federación establece na súa normativa as probas que deben superar as pelotas. Estas probas son realizadas por pelotaris profesionais que deciden que pelotas son útiles. Paira facilitar o traballo dos pelotaris e dispor de información obxectiva sobre os botes da pelota, sería beneficioso establecer un método.
Neste artigo preséntanse os resultados dunha investigación realizada nun traballo de fin de grao. O traballo presentouse na Facultade de Ciencia e Tecnoloxía da UPV/EHU e foi realizado en colaboración coa Federación Bizkaina de Pelota Vasca (FGV) [1,2]. Todos os experimentos realizáronse no frontón de Miribilla[4]; coa colaboración de pelotaris profesionais, as pelotas foron lanzadas sen ningún efecto, como se fai no test de validación. O obxectivo do traballo foi realizar un experimento paira diferenciar cuantitativamente 12 tipos de pelota mano.
Pelotas utilizadas en pelota vasca
Na pelota vasca, e en concreto na man, a pelota é o elemento principal e as súas características son o diámetro, a masa e todo o diámetro do núcleo (datos que adoitan aparecer nas normativas de materiais). O pelotari, dependendo da forza que exerza ao lanzar a pelota, utilizará un ou outro tipo de pelota. En función diso, distínguense tres grupos: o doce, o mixto ou o de medio punto e o de toke. É doce una das pelotas máis brandas, non emite grandes botes e, sobre todo, utilízano os nenos. Tokekoa, pola súa banda, é una pelota utilizada por profesionais que fabrica botes de gran altura. Entre ambos, por último, temos o mixto ou de medio punto. Paira cada un deles establécense os niveis de idade, de benjamín a senior. Así, as pelotas poden ser de 12 tipos, dependendo do tamaño do núcleo (grupo) e da idade dos pelotaris.
As pelotas aínda se fabrican a man [5]. Teñen un núcleo de goma, ao redor do cal se recollen os revestimentos de látex, la e algodón, paira terminar co cosido do coiro de cabra. O bote da pelota depende do seu núcleo. Este núcleo é máis denso que os materiais que compoñen os recubrimientos. Por iso, cambiando as porcentaxes de la e algodón, pódense conseguir pelotas de pouca masa, máis útiles paira os nenos.
Só os pelotaris saben o tamaño e a composición do núcleo, deberíase romper a pelota paira saber como é o núcleo da pelota. Os pelotaris, aínda que utilizan diferentes técnicas, saben os requisitos que debe cumprir a pelota paira ser dun nivel ou outro. A continuación, paira asegurar a calidade destas pelotas e saber si cumpre as características do conxunto correspondente, un pelotari profesional analiza o seu comportamento realizando tiros ineficaces nun frontón.
Como diferenciar as pelotas de token das pelotas doces?
En principio, se una pelota lánzase contra algo que é duro, como o mármore, a pelota de toke soa como un tiro: “Danba!”. O doce, pola súa banda, provocará un son máis débil: “Zapel!”. As pelotas deberán ser tiradas con forza. Con todo, este método non é nada científico e por iso deseñamos un experimento que permita diferenciar as pelotas.
Coeficiente de devolución, e
O bote dunha pelota mídese: supoñamos que temos una pelota e que soltamos o h0 dunha altura determinada sen efecto; ao botar contra o chan, o h1 chegará á altura máxima; despois volverá botar contra o chan, e así continuará ata que se deteña. O coeficiente de devolución e defínese como e ={(h1/h0). Como a pelota perde enerxía ao botar, a altura h1 nunca será maior que h0, polo que sempre será menor que 1.
Paira comprobar se as diferenzas entre as pelotas ponse de manifesto a través do experimento, decidiuse realizar a proba con dúas pelotas de características opostas: a pelota de toca senior, a pelota máis rápida dispoñible, e a pelota de cadetes máis doce, una das máis lentas. Nos experimentos realizados, a altura h0 tivo varios valores (0,5 m, 1 m, 2 m e 3 m), non habéndose obtido diferenzas paira o valor de e. En todos os casos, paira ambas as pelotas obtense un valor aproximado de 0,65.
Por que ocorre iso? Cando a pelota vai amodo, as dúas pelotas, as de toque senior e as golosas de cadete, xogan como un obxecto moi elástico, é dicir, ao botar apenas perden enerxía e o valor de e é moi alto. Ao aumentar as velocidades comezan a notarse diferenzas, podendo distinguirse entre pelotas de alto bote (e alto) e pelotas de baixo bote (e baixo). Paira conseguir a velocidade que os pelotaris dan á pelota nos partidos de pelota, determinouse que a altura de lanzamento das pelotas nos experimentos sexa de h0 = 10 m.
O estudo realizouse mediante o software “measure Dynamics”. Isto permite obter a posición, velocidade e aceleración da pelota. Ademais, pódese escalar os obxectos paira obter o seu valor real, así como as imaxes estroboscópicas dos tiros das pelotas. Queremos agradecer á Federación Bizkaina de Pelota Vasca, concretamente a Iker Gardoki e a Endika Basañez, pelotari e responsables da promoción deportiva local [2,9], que realizaron experimentos no frontón de Miribilla [4].
Como resultado do estudo propúxose un método de medición e que non require coñecementos de física nin software. No método proponse gravar o vídeo e seleccionar mediante un computador as dúas fotogramas correspondentes ás alturas h0 e h1. A elección destas fotogramas é moi sinxela, xa que ás alturas máximas a pelota está practicamente estancada. Ademais, con este método non é necesario escalar porque se trata dunha división entre alturas e e con esta operación simplifícanse as unidades.
O estudo sobre as 12 pelotas de man dividiuse en función dos tres tipos de pelotas, a de toca, a mixta e a doce, xa que os diámetros dos seus núcleos son diferentes. Os resultados mostran una ordenación do coeficiente de devolución de maior a menor idade dos pelotaris paira cada tipo de pelota. Estes resultados deberían ser independentes do fabricante e da situación de cada pelota. Con todo, atopáronse diferenzas significativas no valor de e paira cada pelota, xa que a pelota pode botar na parte lisa da cobertura ou na costura, o que non é controlable. Paira compensar esta asimetría realizáronse 5 tiros con cada pelota, calculando o seu valor medio.
Ademais, a medida que se van usando, as costuras das pelotas vanse pisando, o recubrimiento exterior dáo e a compacidad da pelota cambia. Outro factor importante é a temperatura da pelota, xa que esta emite diferente segundo os valores do coeficiente de dilatación dos materiais que a compoñen. Aínda queda moito por facer, xa que os experimentos realizáronse a temperatura ambiente. Sería moi interesante analizar como cambia o valor de e coa temperatura.
Nota: na táboa de cada figura móstrase o nome do fabricante das pelotas, a masa total m, a medida dos tres diámetros (dmin, dmedio, dmax) e o valor do diámetro medio <d>. As medicións realizáronse con calibre (precisión ± 0.02 mm) e balanza (precisión ± 1 g). Con estes datos calculouse o volume V e a densidade ñ das pelotas. Finalmente, móstrase o valor e de cada pelota. Ademais, existe una imaxe estroboscópica dos lanzamentos e una gráfica cos resultados de e.
Bibliografía
[1] S.R. Gutierrez-Solana, Caracterización dos botes das pelotas usadas no deporte de Pelota Vasca “pelota-mano” utilizando o software “measure Dynamics,” Director I. Ruiz-Larrea. • Grao en Física. UPV/EHU, 2017.
[2] Federación Biscaíña de Pelota Vasca/ Federación Biscaíña de Pelota Vasca, http://www.bizkaiapilota.com/é/
[3] Phywe excellence in science, measure Dynamics: Análise Automática de Vídeo dos Movementos, http://www.phywe-es.com/1054n532/Servizos/Descargas/Software.
[4] Frontón e Kirol Etxea de Miribilla | Bilbao International, http://www.bilbaointernational.com/fronton-e-kirol etxea-de-miribilla/
[5] Pelotas Mano - KIROLAK BAT, http://www.kirolakbat.com/15-pelotas-mano
[6] Coeficiente de restitución, Wikipedia Encicl. Libre. (2017). https://é.wikipedia.org/w/index.php?title=Coeficiente_de_restituci%C3%B3&oldid=98632655
[7] Anxo Franco García, Física con computador. •
[8] Torneo Escolar de Pelota Vasca 2014-2015, Federación Vasca de Pelota/Euskadiko Pilota Federazioa, 2014.
[9] Federación Biscaíña de Pelota Vasca/ Federación Biscaíña de Pelota Vasca, Estrutura da Federación - Federación Bizkaina de Pelota Vasca, http://www.bizkaiapilota.com/é/federacion/estrutura-de-a-federacion.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
