Frisbee

Los discos de ultimate están diseñados para su uso en el deporte de ultimate . Están hechos de plástico duradero (a menudo polietileno ) y están diseñados para ser lanzados para lograr la máxima distancia y precisión. ^{[ 23 ]}

Ultimate tiene un estándar único con un diámetro de 27,3 centímetros (10,75 pulgadas ) y un peso de 175 gramos (6,2 onzas ) . ^{[ 24 ]} Para uso competitivo, la WFDF u otras organizaciones oficiales como EuroDisc establecen estándares para los discos a fin de garantizar la calidad. ^{[ 25 ]}  

Otro tipo de disco volador es el disco de disc golf, que se usa en este deporte . Los discos de disc golf son similares en tamaño y forma a los discos de ultimate, pero tienen diferentes pesos y diseños. ^{[ 26 ]} Están hechos de polipropileno . ^{[ 27 ]} Hay tres tipos principales de discos de golf: drivers, discos de media distancia y putters. ^{[ 28 ]}

Cada tipo está diseñado para un propósito específico: los drivers se usan para lanzamientos de larga distancia, los discos de alcance medio para tiros más controlados y los putters para lanzamientos cortos y precisos al objetivo . ^{[ 29 ]} El borde de los discos de golf es más afilado que el de los frisbees de ultimate para reducir la resistencia del viento . ^{[ 30 ]}

Cada tipo de disco de golf tiene cientos de variaciones, sujetas a un requisito uniforme en el tamaño de los discos: el diámetro mínimo de un disco de golf es de 21 cm (8,3 pulgadas ) . ^{[ 31 ]}  

Los discos de estilo libre son otra variante de discos voladores utilizados en competiciones de frisbee de estilo libre . Estos discos suelen ser más pequeños y ligeros que otros tipos de discos voladores. La mayoría de los discos de estilo libre tienen un diámetro de 25,5 centímetros (10,0 pulgadas) o menos y un peso de alrededor de 160 gramos (5,6 onzas) , pero esto puede variar según las necesidades del jugador. ^{[ 32 ]}   

El juego de doble disco fue inventado e introducido en 1974 por Jim Palmeri, ^{[ 34 ]} un deporte que se juega con dos discos voladores y dos equipos de dos jugadores. Cada equipo defiende su cancha e intenta lanzar un disco volador a la cancha contraria, sin que el otro equipo pueda atraparlo. Es un juego que depende en gran medida de la precisión en los lanzamientos y las recepciones, y menos de la destreza física en comparación con otros deportes de disco.

Los perros y sus lanzadores de discos voladores humanos compiten en eventos como atrapar a distancia y atrapar estilo libre con cierta coreografía. ^{[ 35 ]}

Este es un deporte de precisión donde los jugadores lanzan un disco volador hacia un agujero en un poste. En 1926, en Bladworth, Saskatchewan, Canadá, Ronald Gibson y un grupo de amigos de la escuela primaria de Bladworth jugaron un juego con tapas de metal, al que llamaron "golf con tapas de lata". ^{[ 36 ]} En 1976, el juego de disc golf se estandarizó con objetivos llamados "agujeros en postes", inventados y desarrollados por Ed Headrick de Wham-O. ^{[ 37 ]}

En 1974, Ken Westerfield y Jim Kenner de Discraft crearon e introdujeron la competición de estilo libre . Equipos de dos o tres jugadores son juzgados mientras realizan una rutina que consiste en una serie de técnicas creativas de lanzamiento y recepción al ritmo de la música. ^{[ 38 ]}

Un juego de disco en media cancha derivado del ultimate, similar al hot box. El objetivo es avanzar el disco en el campo de juego mediante pases y anotar puntos lanzando el disco volador a un compañero de equipo en un área de puntuación pequeña. ^{[ 39 ]}

El juego de agallas fue inventado por los hermanos Healy en la década de 1950 y desarrollado en el Torneo Internacional de Frisbee (IFT) en Eagle Harbor, Michigan . Dos equipos de uno a cinco miembros se colocan en líneas paralelas uno frente al otro a través de una cancha y lanzan discos voladores a los miembros del equipo contrario. ^{[ 40 ]}

Un juego patentado que consiste en anotar puntos lanzando y desviando el disco volador para golpearlo o introducirlo en la portería. El juego termina cuando un equipo anota exactamente 21 puntos o "golpea" el disco para obtener una victoria instantánea. ^{[ 41 ]}

El juego de disco más popular comenzó a finales de la década de 1960 con Joel Silver y Jared Kass. En la década de 1970, se desarrolló como un deporte organizado con la creación de la Ultimate Players Association por Dan Roddick, Tom Kennedy e Irv Kalb. ^{[ 42 ]}

El objetivo del juego es avanzar el disco y anotar puntos pasándolo finalmente a un compañero de equipo en la zona de anotación del equipo contrario. Los jugadores no pueden correr mientras sostienen el disco. ^{[ 43 ]}

Los frisbees se caracterizan aerodinámicamente por tener alas de disco. Si bien su perfil es generalmente aerodinámico, como el de la mayoría de las alas, el vuelo con alas de disco se distingue de otras configuraciones de alas porque el centro de presión del disco, a un ángulo de ataque (AOA) típico , se encuentra por delante de su centro de gravedad . Por lo tanto, sin los efectos giroscópicos estabilizadores del giro del disco, el frisbee tiende a rodar en la dirección del movimiento. ^{[ 44 ]}

El vuelo aerodinámico de un ala de disco consta de dos componentes principales que cambian: el coeficiente de sustentación (C _L ) y el coeficiente de resistencia (C _D ). Estos se rigen por lo siguiente.

${\displaystyle C_{L}=C_{L0}+C_{L\alpha }\alpha }$

${\displaystyle C_{D}=C_{D0}+C_{D\alpha }\alpha ^{2}}$

Donde C _L0 y C _D0 son los valores base de sustentación y resistencia del perfil aerodinámico, basados ​​en su geometría, así como la fricción superficial y la resistencia de presión para C _D0 [6]. Los otros dos parámetros, C _Lα y C _Dα , son los efectos sobre la sustentación y la resistencia producidos por los cambios en el ángulo de ataque (α). ^{[ 45 ]}

La sustentación y la resistencia totales de un ala de disco se pueden calcular a partir de los coeficientes de sustentación y resistencia utilizando las siguientes ecuaciones.

${\displaystyle L=Av^{2}C_{L}\rho /2}$

${\displaystyle D=Av^{2}C_{D}\rho /2}$

Donde ρ es la densidad del aire, A es el área de la superficie del frisbee y v es la velocidad del frisbee. Cabe señalar que en casi todos los cálculos, el perfil aerodinámico se aproxima como un disco y, por lo tanto, A se calcula mediante la fórmula estándar del área de un círculo . ^{[ 45 ]}

Otro factor que influye en la aerodinámica es el momento de cabeceo del frisbee. Este se produce debido a un desequilibrio en la fuerza de sustentación entre los extremos delantero y trasero del frisbee durante el vuelo, lo que provoca que el ángulo de ataque (AOA) cambie en función del momento que experimenta. Por lo tanto, la sustentación, la resistencia, el AOA, la velocidad en x, y y z, así como la aceleración en x y z, varían a lo largo del vuelo. ^{[ 46 ]}

Los cambios en la velocidad y la aceleración en la dirección z se deben a una fuerza conocida como fuerza de Robins-Magnis que actúa sobre el frisbee. ^{[ 46 ]} Cuando se aplica un giro, el frisbee experimenta una fuerza que hace que se mueva en una trayectoria curva con respecto al suelo. Por lo tanto, dependiendo del giro que experimente el frisbee, podría desviarse mucho a la izquierda o a la derecha del lanzador, incluso si se lanza sin velocidad en la dirección z, debido al giro aplicado. ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 47 ]}

Cierto giro es necesario para un vuelo estable del frisbee, ya que el momento angular se autoestabiliza en el aire y permite un vuelo suave. Esto se debe a que el giro hace que el frisbee actúe como un giroscopio en el aire. La dinámica de balanceo y los momentos que experimenta un frisbee juegan un papel insignificante en la dinámica de vuelo del frisbee. ^{[ 46 ]}

El uso limitado de discos voladores en las aplicaciones aeronáuticas convencionales implica que la investigación y los procedimientos para estudiarlos son menos accesibles que para las formas de ala tradicionales.

Un denominador común en los materiales de investigación existentes es que los resultados teóricos sobre las trayectorias y el rendimiento de los discos se contrastan con los datos recopilados en el campo. Se prefieren los jugadores profesionales de Ultimate y disc golf porque proporcionan velocidades de lanzamiento y ángulos de ataque consistentes. ^{[ 48 ]} Por ejemplo, los investigadores desarrollaron una aproximación de la dinámica de vuelo en 2D para encontrar el alcance máximo teórico que puede recorrer un disco sin propulsión dada una velocidad de lanzamiento determinada, y lo contrastaron con pruebas de campo. ^{[ 49 ]}

Las fuentes coinciden en que controlar la trayectoria de un frisbee para lograr puntos de aterrizaje repetibles depende de comprender el efecto de la velocidad de giro en la sustentación y la curva del frisbee. Un estudio que utilizó visualización de flujo de alambre de humo y mediciones de velocimetría de imágenes de partículas determinó que la velocidad de giro tiene un efecto leve pero perceptible en la resistencia aerodinámica de un disco. A un AOA bajo (menos de 5 grados), la fuerza del vórtice del borde de salida se mantuvo sin cambios entre las pruebas con y sin giro. Sin embargo, mayores ángulos de ataque permitieron que la rotación generara una gran región de vórtice que aumentó la resistencia. ^{[ 50 ]} En un experimento similar utilizando un diseño de frisbee diferente, el giro asistió la sustentación en todos los casos, pero la mejora de la sustentación fue inversamente proporcional al ángulo de ataque. ^{[ 51 ]}