Mesurer le pot des balles à main

2018/09/27 Ruiz Gutiérrez–Solana, Sara - Fisikan graduatuaFisika Aplikatuko Saila II, EHU | Ruiz-Larrea, Isabel - Irakaslea eta ikertzaileaFisika Aplikatuko Saila II, EHU Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Chaque fédération établit dans sa réglementation les tests qui doivent dépasser les balles. Ces tests sont effectués par des pelotaris professionnels qui décident quelles boules sont utiles. Pour faciliter le travail des pelotaris et disposer d'informations objectives sur les bateaux de la balle, il serait bénéfique d'établir une méthode.

Cet article présente les résultats d'une enquête menée sur un travail de fin de grade. Le travail a été présenté à la Faculté de Science et Technologie de l'UPV/EHU et a été réalisé en collaboration avec la Fédération Bizkaina de Pelote Basque (FGV) [1,2]. Toutes les expériences ont été réalisées sur le fronton de Miribilla[4]; avec la collaboration de pelotaris professionnels, les balles ont été lancées sans aucun effet, comme le font les tests de validation. L'objectif du travail a été de réaliser une expérience pour différencier quantitativement 12 types de balle main.

Balles utilisées en balle basque

Classification des balles à main par dureté et catégories. Toutes les données sont collectées dans les règlements fédératifs.

Dans la balle basque, et en particulier dans la main, la balle est l'élément principal et ses caractéristiques sont le diamètre, la masse et tout le diamètre du noyau (données qui apparaissent généralement dans les normes de matériaux). Le pelotari, en fonction de la force exercée lors du lancement de la balle, utilisera un ou un autre type de balle. En fonction de cela, on distingue trois groupes: le sucré, le mixte ou le en plein cintre et celui de toke. C'est doux l'une des boules les plus molles, n'émet pas de gros pots et, surtout, les enfants l'utilisent. Tokekoa, quant à lui, est une balle utilisée par des professionnels qui fabrique des bateaux de grande hauteur. Entre les deux, enfin, nous avons le mixte ou demi-point. Pour chacun d'eux s'établissent les niveaux d'âge, de benjamin à senior. Ainsi, les balles peuvent être de 12 types, selon la taille du noyau (groupe) et l'âge des pelotaris.

Les balles sont encore fabriquées à la main [5]. Ils ont un noyau en caoutchouc, autour duquel sont rassemblés les revêtements en latex, laine et coton, pour finir avec la couture du cuir de chèvre. Le pot de la balle dépend de son noyau. Ce noyau est plus dense que les matériaux qui composent les revêtements. Par conséquent, en changeant les pourcentages de laine et de coton, vous pouvez obtenir des balles de faible masse, plus utiles pour les enfants.

Seuls les pelotaris connaissent la taille et la composition du noyau, il faudrait casser la balle pour savoir comment est le noyau de la balle. Les pelotaris, tout en utilisant différentes techniques, savent les exigences que la balle doit remplir pour être d'un niveau ou d'un autre. Ensuite, pour assurer la qualité de ces balles et savoir si elle répond aux caractéristiques de l'ensemble correspondant, un pelotari professionnel analyse son comportement en effectuant des coups inefficaces dans un fronton.

Comment différencier les balles de jeton des balles douces ?

En principe, si une balle est lancée contre quelque chose qui est dur, comme le marbre, la balle de toke sonne comme un coup: “Danba!”. Le doux, pour sa part, provoquera un son plus faible: “Zapel!”. Les balles doivent être tirées avec force. Cependant, cette méthode n'est pas scientifique et nous avons donc conçu une expérience permettant de différencier les balles.

Coefficient de retour, e

Vitesse de la balle dans un match disputé par couples, près du fronton et en tirs depuis le contre-large[12]. h est la hauteur qui devrait libérer la balle; m, la masse; v, la vitesse à l'arrivée au sol et g, l'accélération de la gravité de la terre, g = 9,81 m/s2. En outre, la formule d'équivalence apparaît entre v et h.

Le pot d'une balle est mesuré : supposons que nous ayons une balle et que nous relâchions le h0 d'une hauteur déterminée sans effet ; en poussant contre le sol, le h1 atteindra la hauteur maximale ; puis il rebondira sur le sol, et continuera ainsi jusqu'à ce qu'il s'arrête. Le coefficient de retour e est défini comme e ={(h1/h0). Comme la balle perd de l'énergie en poussant, la hauteur h1 ne sera jamais plus grande que h0, donc elle sera toujours inférieure à 1.

Pour vérifier si les différences entre les balles se manifestent à travers l'expérience, il a été décidé de faire le test avec deux balles de caractéristiques opposées: la balle de toucher senior, la balle la plus rapide disponible, et la balle de cadets la plus douce, l'une des plus lentes. Dans les expériences réalisées, la hauteur h0 a eu plusieurs valeurs (0,5 m, 1 m, 2 m et 3 m), aucune différence n'ayant été obtenue pour la valeur de e. Dans tous les cas, une valeur approximative de 0,65 est obtenue pour les deux balles.

Méthode de mesure e

Pourquoi cela se produit? Quand la balle va lentement, les deux balles, celles qui touchent senior et les gourmandes de cadet, jouent comme un objet très élastique, c'est-à-dire qu'elles déversent à peine de l'énergie et la valeur de e est très élevée. En augmentant les vitesses, on constate des différences, pouvant se distinguer entre des balles à haut pot (et haut) et des balles à bas pot (et bas). Pour obtenir la vitesse que les pelotaris donnent à la balle dans les matchs de balle, il a été déterminé que la hauteur de lancement des balles dans les expériences est de h0 = 10 m.

L'étude a été réalisée par le logiciel « measure Dynamics ». Cela permet d'obtenir la position, la vitesse et l'accélération de la balle. En outre, vous pouvez escalader les objets pour obtenir leur valeur réelle, ainsi que des images stroboscopiques de tirs de balles. Nous remercions la Fédération Bizkaina de Pelota Basque, notamment Iker Gardoki et Endika Basañez, pelotari et responsables de la promotion sportive locale [2,9], qui ont fait des expériences sur le fronton de Miribilla [4].

Résultats obtenus pour les balles T1,T2,T3 et T4 de Toke.

À la suite de l'étude, une méthode de mesure a été proposée et n'exige aucune connaissance physique ou logicielle. La méthode propose d'enregistrer la vidéo et de sélectionner par ordinateur les deux images correspondant aux hauteurs h0 et h1. Le choix de ces images est très simple, car au maximum la balle est pratiquement stagnante. En outre, avec cette méthode il n'est pas nécessaire d'escalader parce qu'il s'agit d'une division entre hauteurs et avec cette opération les unités sont simplifiées.

Résultats obtenus pour les balles mixtes M1,M2,M3 et M4.

Les résultats obtenus pour les balles douces B1,B2,B3 et B4.

L'étude sur les 12 balles à main a été divisée en fonction des trois types de balles, celle de touche, la mixte et la douce, puisque les diamètres de leurs noyaux sont différents. Les résultats montrent un tri du coefficient de retour de plus grand à moindre âge des pelotaris pour chaque type de balle. Ces résultats devraient être indépendants du fabricant et de la situation de chaque balle. Cependant, des différences significatives ont été trouvées dans la valeur de e pour chaque balle, car la balle peut tirer sur la partie lisse de la couverture ou sur la couture, ce qui n'est pas contrôlable. Pour compenser cette asymétrie, 5 tirs ont été effectués avec chaque balle, en calculant sa valeur moyenne.

De plus, à mesure qu'ils sont utilisés, les coutures des balles sont en marche, le revêtement extérieur le donne et la compacité de la balle change. Un autre facteur important est la température de la balle, car elle émet différemment selon les valeurs du coefficient de dilatation des matériaux qui la composent. Il reste encore beaucoup à faire, car les expériences ont été faites à température ambiante. Il serait très intéressant d'analyser comment la valeur de e change avec la température.

Note : le nom du fabricant des balles, la masse totale m, la mesure des trois diamètres (dmin, dmedio, dmax) et la valeur du diamètre moyen d'âme sont affichés dans le tableau de chaque figure. Les mesures ont été réalisées avec un calibre (précision ± 0,02 mm) et une balance (précision ± 1 g). Avec ces données, on a calculé le volume V et la densité ñ des balles. Enfin, la valeur e de chaque balle est affichée. En outre, il existe une image stroboscopique des lancements et un graphique avec les résultats de e.

Bibliographie Bibliographie

[1] S.R. Gutierrez-Solana, Caractérisation des bateaux des balles utilisées dans le sport de Pelote Basque “balle à la main” en utilisant le logiciel “measure Dynamics,” Directeur I. Ruiz-Larrea. • Degré en physique. UPV/EHU, 2017.

[2] Fédération Biscaïne de Boule Basque/Fédération Biscaïne de Boule Basque, http://www.bizkaiapilota.com/es/

[3] Phywe excellence in science, measure Dynamics: Analyse automatique de la vidéo des mouvements, http://www.phywe-es.com/1054n532/Services/Téléchargements/Logiciels.

[4] Fronton et Kirol Etxea de Miribilla Bilbao International, http://www.bilbaointernational.com/fronton-y-kirol etxea-de-miribilla/

[5] Balles à main - KIROLAK BAT, http://www.kirolakbat.com/15-balle à main

[6] Coefficient de restitution, Wikipedia Encicl. Libre. (2017). https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coefficient_de_restituci%C3%B3 oldid=98632655

[7] Ángel Franco García, Physique avec ordinateur. •

[8] Tournoi Scolaire de Pelote Basque 2014-2015, Fédération Basque de Pelote/Euskadiko Pilota Federazioa, 2014.

[9] Fédération Biscaïne de Boule Basque/Fédération Biscaïne de Boule Basque, Structure de la Fédération - Fédération Bizkaina de Boule Basque, http://www.bizkaiapilota.com/es/federation/structure-de-la-federation.