Magnuseffekt am Baseball - experimentelle Untersuchungen im Windkanal

Abstract

Baseball ist der typische Freizeit- und Profisport in den USA. Die professionellen Pitcher schaffen es auf beeindruckende Weise, ihre Gegenspieler mit schnellen und teilweise stark kurvenden Würfen zu täuschen. Die Magnuskraft spielt hierbei eine wichtige Rolle. Angeströmte, schnell rotierende Kugeln produzieren eine Auftriebskraft, den so genannten Magnuseffekt. Die Magnuskraft ist abhängig von Anströmgeschwindigkeit und Rotationsfrequenz des Balles. Im professionellen Baseball-Sport werden Drehzahlen von bis zu 3000 U/m und Wurfgeschwindigkeiten von bis zu 45 m/s gemessen. Die typischen Geschwindigkeiten liegen im Bereich der kritischen Reynoldszahl, sodass bereits kleine Änderungen von Geometrie, Rauigkeit und Anströmgeschwindigkeit große Auswirkungen auf die Flugbahn haben können. Die für den Wurf eines Baseballs typischen Parameter können im so genannten Modellkanal des DLR Instituts für Aeroelastik erreicht werden. Im Rahmen einer Arbeit wurde ein Versuchsstand gebaut, mit dem die Magnuskraft auf einen Baseball für typische Werte von Drehzahl und Anströmgeschwindigkeit gemessen wurde. Im Vortrag werden repräsentative Ergebnisse vorgestellt und mit Messwerten aus der Literatur verglichen.