ක්‍රිකට් ක්‍රීඩාවේ පන්දුව  දෝලනයවීම පිටුපස ඇති භෞතික විද්‍යාව

ක්‍රිකට් ක්‍රීඩාවේ පන්දුව  දෝලනයවීම පිටුපස ඇති භෞතික විද්‍යාව

ක්‍රිකට් සහ ගොල්ෆ් යන ක්‍රීඩා දෙක ගතහොත් ක්‍රීඩා දෙකටම පොදුවන එතරම් දෙයක් නොමැත. ඇත්ත තමයි, ක්‍රීඩා දෙකෙහිම, වූල් ගෙතූ පුලෝවර  ක්‍රීඩා කරන විට පැළඳීමේ සම්ප්‍රදායක් ඇත. කෙසේවෙතත්,  ලකුණු ලබා ගැනීමේ ක්‍රමයේ සහ ක්‍රීඩකයින් සංඛ්‍යාවේ සිට පන්දුවේ ප්‍රමාණය සහ ක්‍රීඩා කරන මණ්ඩිය දක්වා එම ක්‍රීඩා දෙක, බෙහෙවින් එකිනෙකට වෙනස් ක්‍රීඩා වේ. එසේවුවත්, ක්‍රීඩා දෙකට පොදු එක් අංගයක් ද ඇත – ක්‍රිකට් සහ ගොල්ෆ් යන දෙකටම වයනය සහිත මතුපිටක් ඇති පන්දුවකට පහර දීම ඇතුළත් වේ. පෙණී යන පරිදි මෙම සුළු කාරණය, ගොල්ෆ් ක්‍රීඩකයින්ට සහ ක්‍රිකට් ක්‍රීඩකයින්ට සිය ක්‍රීඩාවල දී ජයග්‍රහණය කරණු වස් වායුගති විද්‍යාව(aerodynamics) මූලධර්ම උපයෝගී කර ගැනීමට ඉඩ සලසා දෙයි.

ගොල්ෆ් ක්‍රීඩාවේදී යොදා ගනු ලබන  බෝලය නිපදවනු ලබන්නේ වලගොඩෛලි සිය ගණනක ඒකාකාර ආවරණයක් ඇති ආකාරයටය. මේවා, ආකුලතාවන් හෙවත් කැළඹිලි කලාප නිර්මාණය කරන අතර එමඟින් වාතය,  (පන්දුව) වලගොඩෛලි රහිත,සිනිඳු එකක් වූවාට වඩා පන්දුවේ මතුපිටට සමීපව ග්ගලායයි. බලපෑම පන්දුව පිටුපස ඇති අඩු පීඩන කලාපය අඩු කර එමගින් වායු ප්‍රතිරෝධය(drag) අඩු කර පන්දුවට තවදුරටත් ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසයි.

මෙම (පන්දුවේ) වලගොඩැළි නිර්මාණයේ තවත් වාසියක් වන්නේ එය “මැග්නස් ආචරණය”(“Magnus effect”)විස්තාරණය කිරීම හෙවත් වර්ධනය කිරීමයි “මැග්නස් ආචරණය”යනු බෝලයක්(පන්දුවක්) වාතය හරහා ගමන් කරන විට එය කැරකෙද්දී ඇතිවන සංසිද්ධියකි. Heinrich Gustav Magnus නම් 19 වන ශතවර්ෂයේ ජර්මානු භෞතික විද්යාඥයාට ගෞරවයක් වශයෙන් එලෙස නම් කරන ලදී.  එය, පන්දුවේ චලිතය වාතය ගලායාමට විරුද්ධ වන පැත්ත සහ එය එකම දිශාවට යොමුව ඇති පැත්ත  යන දෙක අතර, කැරකෙන පෘෂ්ඨයක් හරහා පීඩන වෙනසෙහි ප්රතිඵලයකි. මෙම පීඩන වෙනස, අඩු පීඩනයේ දිශාවට පන්දුව හරහා සමස්ත වශයෙන් බලයක් ඇති කරයි. ගොල්ෆ් ක්‍රීඩකයෙකු, බෝලය ගමන් කරන දිශාවට විරුද්දව පරිභ්‍රමී චලනයක්(backspin) නිර්මාණය කරන අවස්ථාවක – එනම්, පන්දුවේ “ඉහළ” ගොල්ෆ් ක්‍රීඩකයා දෙසට භ්‍රමණය වන විට – ශුද්ධ බලය ඉහළට ඇති බැවින් පන්දුව කැරකෙන්නේ නැතිවිටක එය ගමන් කරනවාට වඩා ඉදිරියට ගමන් කරයි.

ක්‍රිකට් පන්දුවක භෞතික විද්‍යාව ඊටත් වඩා සිත්ගන්නා සුළුය. එය(ක්‍රිකට් පන්දුව) සිනිඳු සහ ඔපය සහිතව  නිපදවා ඇති අතර, එය වටා මැදින් උස් වූ මැහුම් වාටිමූට්‍ටුවක් නැතිනම් දාරයක්(seam) ඇත. බෝලයෙඔ සම් මතුපිට වයනය වෙනස් කිරීමේ වගකීම(ඔවුන් එසේ කරන්නේ ක්‍රීඩාවේ නීතිවලට අනුව පමණක් නම්) ක්‍රිකට් ක්‍රීඩකයින් මතම රඳාපවතී . එය සිත්ගන්නාසුලු ප්‍රතිවිපාක සහිත වගකීමක් වන්නාසේම ක්‍රීඩාවේ ඉතිහාසය තුල වාර්තා වී ඇති අයුරු  අපවාද, අපචාර පිරුණකි.

ක්‍රිකට් ක්‍රීඩාවේ පන්දු යැවීමේ ශෛලීන් බොහොමයක් ඇති නමුත් ඒවා සියල්ලම පුළුල් කාණ්ඩ දෙකකට වැටේ – එනම්,වේගපන්දු සහ දඟ පන්දු යන් වශයෙන් ඇති කාණ්ඩ දෙකයි. දඟ පන්දු යැවීම මන්දගාමී පන්දු යැවීමකි; එනමුත් වේගයෙන් පන්දුව කරකැවීමෙන්, පන්දු යවන්නාට පන්දුව අසාමාන්‍ය කෝණවලින් පොළා පැනීමට(bounce) සැලැස්විය හැකි වන අතර, එවිට පන්දුවට පහර දෙන පුද්ගලයාට පන්දුව එන මාර්ගය පුරෝකථනය කිරීම නැත්නම් කළින් සිතා ගැනීමට අපහසු වේ. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, වේග පන්දු යවන්නන් උත්සාහකරන්නේ පිතිකරු වැරදීමක් කිරීමට බලකිරීමක් කල හැකි අයුරු ඉක්මනින් පන්දුව එල්ල කිරීමටයි.

ක්‍රිකට් ක්‍රීඩාවේ පන්දු යැවීමේ ශෛලීන් බොහොමයක් ඇති නමුත් ඒවා සියල්ලම පුළුල් කාණ්ඩ දෙකකට වැටේ – එනම්,වේගපන්දු සහ දඟ පන්දු යන් වශයෙන් ඇති කාණ්ඩ දෙකයි. දඟ පන්දු යැවීම මන්දගාමී පන්දු යැවීමකි; එනමුත් වේගයෙන් පන්දුව කරකැවීමෙන්, පන්දු යවන්නාට පන්දුව අසාමාන්‍ය කෝණවලින් පොළා පැනීමට(bounce) සැලැස්විය හැකි වන අතර, එවිට පන්දුවට පහර දෙන පුද්ගලයාට පන්දුව එන මාර්ගය පුරෝකථනය කිරීම නැත්නම් කළින් සිතා ගැනීමට අපහසු වේ. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, වේග පන්දු යවන්නන් උත්සාහකරන්නේ පිතිකරු වැරදීමක් කිරීමට බලකිරීමක් කල හැකි අයුරු ඉක්මනින් පන්දුව එල්ල කිරීමටයි.

කෙසේවෙතත් වේග පන්දු යැවීම තුළ, දෝලන පන්දු යැවීම(swing bowling) යනුවෙන් තවත් විනයක් නැතිනම් ‘අවියක්’ තිබෙන්නේය. මෙහි අරමුණ වන්නේ පන්දුව, රේඛීය ගමන් පථයකින් අපගමනය කිරීමයි(හෙවත් ගමන් මග හිතාමතා වෙනස් කිරීමයි). මෙහි අදහස හෙවත් අරමුන නම්  පිතිකරුවාට එම පන්දුවට එල්ල කරන පහර සකස් කිරීමට ප්‍රමාණවත් කාලයක් ලබා නොදෙමින් පිතිකරුවා ව්‍යාකූල කර කඩුල්ලක් දවා ගැනීමට(පිතිකරු දැවී යාමට) වැඩි ඉඩක් ඇති කර ගැනීමයි.  පන්දුව අපේක්ෂිත ගමන් දිශාවෙන් වෙනත් මගකට යොමු කල හැකිවන සේ (පන්දුවේ) මැහුම් දාරය  හැරවීමෙන් (කෝණගතකිරීමෙන්)දිළිසෙන සේ ඔප දැමූ නව පන්දුවකින් වේග පන්දු යවන්නෙකුට මෙම පන්දු යැවීම කළ හැක.

විද්‍යාත්මක අර්ථයෙන් ගත් කල, දෝලනය(swing) යනු පන්දුව මත ඒ හරහ ඇති වන පීඩන වෙනසක ප්‍රතිඵලයක්  ඇතිකරමින්, පන්දුව මත පැත්තට ක්‍රියා කරන ශුද්ධ බලයකි. පන්දුවක් යවන විට, තුනී වායු තට්ටුවක් – එනම්, මායිම් ස්ථරය(boundary layer) – පන්දුවේ කොටසක් වටලයි. මෙය, බෝලයේ චලිතයේ දිශාවට සාපේක්ෂව එහි “පසුපස”, ව්න්කුරු ලක්ෂ්‍ය(separation points) ලෙස හඳුන්වන ස්ථාන දෙකක මතුපිටින් වෙන් වේ.

කැළඹිලි සහිත මායිම් ස්ථරයක්.  (වායු ප්‍රවාහය සුමට වන) ආස්තර සහිත එකකට වඩා පසුවී පන්දුවෙන් වෙන් වන අතර එම පසුවී සිදුවෙන වෙන් කිරීමේ ලක්ෂ්‍යය, එම පැත්තේ අඩු පීඩනයකට යොමු කරයි. පන්දුවේ ප්‍රතිවිරුද්ධ පැතිවල ආස්තර සහිත සහ කැළඹිලි සහිත මායිම් ස්ථර දෙකම තිබීමෙන්, වෙන් කිරීමේ ලක්ෂ්‍ය අසමමිතික වන අතර එමඟින් පන්දුව හරහා පීඩන අනුක්‍රමයක් ඇති වේ.

එබැවින් එකම පන්දුවක, විශේෂයෙන්ම එම පන්දුව සුසිනිඳු නව ක්‍රිකට් පන්දුවක් වන විට, මායිම් ස්ථර දෙකම නිර්මාණය කරන්නේ කෙසේද? පන්දුවේ ඉලිප්පි පෙනෙන (මැහුම්) දාරයෙහි වැදගත් බව මතුවී එන්නේ මෙහිදීය. පන්දු යවන්නා මෙම දාරය පන්දුව යැවීමේ දිශාවෙන් ඈත් කර යොමු කරනවිට, එමඟින් පන්දුවේ එක් පැත්තක් හරහා වාතය ගලා යාමට බාධා ඇති වේ. අනෙක් පැත්තේ මායිම් ස්තරය ආස්තර සහිත ලෙසම පවතින අතර එමගින් ඔන්න දැන්  අසමමිතිය සහ දෝලනය ද ඇතිවී තිබේ; මේ කියන අවස්ථාවේ දී නම්, දාරටෙහි දිශාවටයි.

කෙසේ වෙතත් අලුත්ම, අලංකාර ලෙස  දිලිසෙන සහ දැඩි(තද) ක්‍රිකට් පන්දුවක් වුව එහි දීප්තිය වැඩි වේලාවක් රඳවා නොගනී. පන්දු යැවීම් සියගණනක් පුරාවට තණතීරුව පුරා පහර වැදීමෙන් පමණක් නොව තණ තීරුවේ ඝර්ෂණය වීමෙන් ඉරිතැලීම්, රැලි සහ සාමාන්‍ය පළුදු ඇති කරයි. ඒකාකාරව පළුදුවීමට ලක් වූ පන්දුවක දාරය ඇලකර යැවීම(angling the seam), සුමට නව පන්දුවක් යොදාඅගෙන කරන්නා සේ කිරීම එකම අරමුණමක් ඉටු කරන  බවක් පෙනෙන්නට තිබුණත්, එය එසේ නොවන්නේය. බෝලය ‘වයසට’ යන විට, දාරය ද පාවිච්චිය නිසා වන ගෙවී ගොස් දාරයෙහි ඉපිලුම් ගතිය අඩු වී යයි. අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, එය එක් පැත්තක් වඩාත් කැලඹිලි සහිත කරනු වස් වායු ප්‍රවාහය අඩු කිරීමේ දී එතරම් ඵලදායී නොවනු ඇත.

අනෙක් අතට ඊට වෙනස්ව, පන්දුවේ අඩක් අනෙක් අඩට වඩා  සුමටව තිබීමෙන් අදහස් වන්නේ පන්දු යවන්නාට ඕනෑකමින්ම ආස්තර සහිත සහ කැළඹිලි සහිත මායිම් ස්ථර සෑදීමට අවශ්‍ය නොවන බවයි – ඒ වෙනුවට මේවා ඒවා ගලා යන මතුපිටට අනුව සාදනු ඇත. එබැවින් ක්‍රීඩකයෝ පන්දුවේ භෞතික අසමමිතිය පවත්වා ගැනීමට උත්සාහ කරති, ඒ සඳහා පන්දු යැවීමේ යෙදෙන කණ්ඩායමට  පන්දුවෙන් අඩක් හැකි තරම් සුමටව තබා ගැනීමට අවශ්‍ය වේ. මෙය සාමාන්‍යයෙන් සිදු කරනු ලබන්නේ ක්‍රිකට් ක්‍රීඩකයෙකුගේ සුදු කට්ටලවල සුවිශේෂී රතු ඉරි නිර්මාණය කරමින්ඔවුන්ගේ ඇඳුම් මත පන්දුව ඔප දැමීමෙන්,  හෝ  පන්දුව යැවීමට පෙර ඔවුන්ගේ දහඩියෙන් එය සුමට කිරීමෙනි.

විද්‍යාඥයින් පන්දුවක ගමන් පථයේ සෑම විචල්‍යයක්ම ප්‍රමාණ කිරීම(ගැණ හෝ මැන සංඛ්‍යාවක් සේ ප්‍රකාශ කිරීම) පිණිස තාක්‍ෂණය දියුණු කරන විට, ක්‍රීඩක ක්‍රීඩිකාවන් සහ ඔවුන්ගේ පුහුණු කණ්ඩායම් මෙම වායු ගතික සංසිද්ධීන් සහ ඒවා හසුරුවන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව වැඩි අවබෝධයක් ලබා ගනී. එබැවින් ක්‍රීඩාව අඛණ්ඩව වර්ධනය වෙමින් පවතින අතර, කුසලාන ලුහුබැඳ යන ගමනේ මායිම් තව තවත් ඔබ්බට යවනු ලැබේ.

Physics World හී පළවී ඇති Cricket and the physics behind swing bowling යන ලිපිය ඇසුරෙනි