Bowling z pohľadu fyziky: ako najlepšie hodiť gulu
Zdroj: Freepik

Bowling z pohľadu fyziky: ako najlepšie hodiť gulu

Bowling patrí celosvete medzi najobľúbenejšie rekreačné aj súťažné športy, hrá ho viac než 45 miliónov ľudí. Väčšina hráčov sa pri hodoch spolieha na skúsenosti a inštinkt.

Vedci však prišli s novým spôsobom, ako získať čo najviac strikov, pomocou matematiky a fyziky.

Ako trafiť ideálne miesto na dráhe

Nový matematický model, vytvorený na prestížnych univerzitách (Princeton, MIT, Loughborough), určuje ideálne miesto pre hod tak, aby bola šanca na strike čo najvyššia. Model zohľadňuje viaceré fyzikálne faktory:

FaktorVplyv na hod
Počiatočná rýchlosťOvlplyvňuje vzdialenosť a čas interakcie s povrchom
Uhol vypusteniaUrčuje smer a rotáciu guľe
Rotácia guľeZvyšuje pravdepodobnosť správneho zatočenia
Olejový vzor na dráheOvlplyvňuje trenie a trajektóriu guľe

Vedci zistili, že ideálne je trafiť miesto 4 až 12 centimetrov mimo stred dráhy pod uhlom približne 6°. Presne tieto hodnoty zvyšujú šancu na zrazenie všetkých kolkov. V štúdii publikovanej 15. apríla 2025 v odbornom časopise AIP Advances predstavili systém šiestich diferenciálnych rovníc odvodených z Eulerových rovníc pre rotujúce pevné teleso.

Ukážky súťažných olejových vzorov

Čo je olejový vzor a prečo je dôležitý

Bowlingové dráhy sú pokryté tenkou vrstvou minerálneho oleja. Tento olej nie je nanesený rovnomerne — tvorí špecifické vzory, ktoré ovplyvňujú, ako guľa kĺže a zatáča.

Typické zóny olejového vzoru:

Zóna dráhyMiera treniaEfekt na guľu
StredNízke trenieGuľa sa viac kĺže, menej zatočí
OkrajeVyššie trenieGuľa sa rýchlejšie točí do stredu dráhy

Zaujímavosťou je, že najlepšie hody sa pohybujú práve na hranici medzi týmito dvoma zónami. Takýto hod „opraví“ menšie chyby hráča, ak ide guľa trochu doprava, vyššie trenie ju vráti späť, ak mierne doľava, nižšie trenie ju spomalí menej.

Dve fázy pohybu bowlingovej guľe

Pohyb bowlingovej guľe nie je jednotný. Prebieha v dvoch odlišných fázach:

  1. Klzná fáza – guľa sa kĺže po povrchu, zatiaľ čo rotuje. Má malý kontakt s dráhou.
  2. Fáza čistého odvaľovania – guľa sa prestáva kĺzať a rotuje tak, že jej povrch má nulovú relatívnu rýchlosť k dráhe.

Úspešný hod závisí práve od toho, ako hladko a v správnom momente guľa prejde z klzného pohybu do odvaľovania.

Definícia osi vzhľadom na dráhu a bowlingovú guľu



Priestor pre chybu: keď nie je všetko dokonalé

Aj tí najlepší hráči robia drobné odchýlky. Profesionáli sa môžu odchýliť od zamýšľaného uhla vypustenia o 0,1°. To môže na konci dráhy znamenať rozdiel aj niekoľkých centimetrov.

Prínos modelu:

Prvok modeluVýznam pre hráča
„Miss-room“ (priestor pre chybu)Zohľadňuje bežnú nepresnosť pri hodoch
Simulácie rôznych vzorov olejaOdporúča zónu, kde má hráč najväčšiu šancu na úspech

Model preto neurčuje len „jeden správny bod“, ale odporúča zónu, ktorá je najviac tolerantná voči ľudskej chybe.

Ako tento model vznikol

Vyvinúť takýto systém nebolo jednoduché. Výskumníci museli prepojiť pokročilú matematiku — konkrétne sústavu šiestich diferenciálnych rovníc odvodených z Eulerových zákonov rotácie — s reálnym svetom športu.

Museli popísať nielen ideálnu trajektóriu, ale aj to, ako tieto údaje zrozumiteľne interpretovať pre hráčov a trénerov.

Vďaka tomuto modelu môžu teraz:

  • Hráči lepšie pochopiť, kam mieriť
  • Tréneri efektívnejšie viesť tréningy
  • Výrobcovia upraviť dizajn guľí podľa fyziky
  • Organizátori turnajov vytvárať optimalizované olejové vzory

Čo ďalej?

Vedci plánujú model ešte vylepšiť. Chcú pridať faktory ako nerovnosti na dráhe alebo mikroasymetrie v guľiach. Zároveň plánujú spolupracovať s profesionálmi, aby ich výskum mal reálny dopad na prax.

Ako to povedal jeden z autorov štúdie Curtis Hooper:

„Ak dokážeme presne predpovedať pohyb guľe, môžeme objaviť nové stratégie aj inovatívne dizajny vybavenia.“


Zhrnutie

Bowling nie je len o šťastí a skúsenostiach, je to aj o fyzike. Vďaka vedeckému prístupu teraz vieme, že optimálny hod je kombináciou správneho uhla, rýchlosti, rotácie a pochopenia vlastností dráhy. Ak sa hráči naučia tieto faktory čítať a využiť, môžu posunúť svoju hru na úplne novú úroveň. Nabudúce, keď vstúpite na dráhu, budete mať v rukách nielen guľu, ale aj kúsok fyziky.