Γιατί η μπάλα του γκολφ έχει λακκάκια;
Η αεροδυναμική της μπάλας του γκολφ εξηγείται
Η αεροδυναμική της μπάλας του γκολφ.
Η μελέτη της αεροδυναμικής αφορά όλα τα αντικείμενα που έχουν "σχέση" με τον αέρα και την ταχύτητα. Συχνά αυτό δεν είναι πάντα εμφανές, ειδικά στα μικρά και φαινομενικά απλά.
Ένα από αυτά είναι το αεροδυναμική της μπάλας του γκολφ. Εξετάζοντας το σχήμα της "τραχιάς" επιφάνειάς του, ο καθένας μπορεί να αναρωτηθεί τον λόγο αυτής της επιλογής: στην πραγματικότητα, αντί να είναι λείο, έχει αμέτρητες κοίλες και ο λόγος είναι καθαρά αεροδυναμικός. Στις αρχές του εικοστού αιώνα ήταν κοινή η ρήση μεταξύ των παικτών του γκολφ "Η παλιά μπάλα πάει πιο μακριά από τη νέα μπάλα ...". Η διαφορά μεταξύ των δύο μπαλών οφείλεται μόνο στις πολυάριθμες γλυπτά και γρατζουνιές που έχει η παλιά μπάλα σε σύγκριση με τη νέα.
Η επίδραση των λακκουβών της μπάλας του γκολφ στην αεροδυναμική αντίσταση.
Οι κοιλότητες της σύγχρονης μπάλας του γκολφ είναι ακριβώς για να αντικαταστήσουν αυτές τις εγκοπές, με τη λειτουργία της διαμόρφωσης ενός τυρβώδους μονοπατιού, πίσω από τη μπάλα, μικρότερου από αυτό που καθορίζεται αν η μπάλα είναι λεία. A μικρότερο κύμα έχει χαμηλότερη τιμή αεροδυναμικής αντίστασης. Ωστόσο, η τραχύτητα της επιφάνειας προκαλεί αύξηση της αντίστασης αντίστασης.
Γιατί η μπάλα του γκολφ έχει λακκάκια;
Για τα "οκλαδόν" σώματα, όπως για τη δική μας μπάλα, η επιστήμη δείχνει ότι η τιμή της αύξησης του συντελεστή αντίστασης σχήματος είναι ακόμα μικρότερη από την τιμή της μείωσης της αντίστασης λόγω του απόνερα, επομένως η συνολική αεροδυναμική αντίσταση μειώνεται, γεγονός που επιτρέπει στη μπάλα να πετάξει πιο μακριά. Οι μελέτες εξήγησαν έτσι αυτό που οι παλιοί παίκτες του γκολφ γνώριζαν μέσω των εμπειρία.
Αυτή η ομιλία, ωστόσο, δεν ισχύει για βελτιωμένους φορείς, όπως θα μπορούσαν να είναι τα προφίλ των πτερύγων, αφού στην περίπτωση αυτή η αύξηση της η αεροδυναμική αντίσταση είναι μεγαλύτερη από τη μείωση της αντίστασης σχήματος και επομένως η συνολική αεροδυναμική αντίσταση θα αυξανόταν, καθιστώντας πιο δύσκολη την προώθηση του σώματος μέσα σε ένα ρευστό.
Γιατί η μπάλα του γκολφ έχει λακκάκια; Φαινόμενο Magnus και νόμος του Bernoulli.
Επιστρέφοντας στην μπάλα του γκολφ, ένας δεύτερος επιστημονικός λόγος που δικαιολογεί τα "λακκάκια" είναι το φαινόμενο που είναι γνωστό ως "Επίδραση Magnus", που ανακαλύφθηκε από τον Γερμανό φυσικό Heinrich Gustav Magnus το 1852. Πρόκειται για το υπεύθυνο φαινόμενο (που ονομάζεται επίσης "backspin") της μεταβολής της τροχιάς ενός περιστρεφόμενου σώματος σε κινούμενο ρευστό, το οποίο σε συνδυασμό με τα λακκάκια επιτρέπει να:
– επιταχύνει το τα μόρια του αέρα που βρίσκονται πάνω από τη μπάλα,
– επιβραδύνει τα μόρια του αέρα που βρίσκονται κάτω από τη μπάλα.
Πεδίο πίεσης σύμφωνα με το νόμο του Bernoulli.
Εξήγηση της αεροδυναμικής της μπάλας του γκολφ.
Αυτό καθορίζει μια κατάθλιψη (λιγότερα μόρια αέρα) πάνω από τη μπάλα και μια συγκέντρωση (περισσότερα μόρια αέρα) κάτω από τη μπάλα, δημιουργώντας μια άνωση, δηλαδή μια συντηρητική δύναμη που αντισταθμίζει τη δύναμη της βαρύτητας, λίγο σαν αυτό που συμβαίνει στα φτερά ενός αεροπλάνου.
Το Επίδραση Magnus είναι, εξάλλου, μια εφαρμογή του θεμελιώδης νόμος της ρευστοδυναμικής, "νόμος του Bernoulli", η οποία αποτελεί τη βάση του φαινομένου της αεροδυναμικής άντωσης, που σήμερα μελετάται ευρέως σε διάφορους τομείς, όπως στην αεροναυπηγική μηχανική και στο σχεδιασμό αυτοκινήτων σε Φόρμουλα 1. Έχετε δοκιμάσει ποτέ ένα μπάλα του γκολφ με αυτοδιόρθωση? Κάντε κλικ εδώ και ελέγξτε το!
