Γιατί οι μπάλες του γκολφ έχουν λακκάκια

Γιατί οι μπάλες του γκολφ έχουν λακκάκια

Σήμερα ανακάλυψα γιατί οι μπάλες του γκολφ έχουν λακκούβες.

Αποδεικνύεται, κάπως αντικρουόμενα διαισθητικά, εκείνα τα θραύσματα σημαντικά μείωση η έλξη στην μπάλα του γκολφ καθώς πετά μέσα από τον αέρα, σε σύγκριση με μια ομαλή μπάλα. Όχι μόνο αυτό, αλλά αυξάνουν επίσης το ανελκυστήρα κάπως. Αυτά τα δύο πράγματα που συνδυάζονται μπορούν να κάνουν την μπάλα του γκολφ να πάει όσο τρεις φορές μακρύτερα από την ίδια μπάλα χωρίς λακκούβες.

Οι κοιλότητες στις μπάλες του γκολφ επιτυγχάνουν και τα δύο αυτά πράγματα δημιουργώντας αναταραχή στο στρώμα του αέρα γύρω από την μπάλα του γκολφ, που ονομάζεται οριακό στρώμα. Με απλά λόγια, οι κοιλότητες περισσότερο ή λιγότερο απορροφούν τον αέρα και κατευθύνουν προς τα μέσα προς το πίσω μέρος της μπάλας του γκολφ. Αυτό αυξάνει αποτελεσματικά την καθαρή πίεση αέρα στο πίσω μέρος της μπάλας, η οποία μειώνει την έλξη μειώνοντας την πίεση που τραβά πίσω στην μπάλα από πίσω. Αυτό μπορεί να μειώσει την αντίσταση κατά 50% σε μια ομαλή μπάλα.

Πιο τεχνικά, η ομαλότερη ροή του αέρα σε μια ομαλή μπάλα διαχωρίζεται αρκετά γρήγορα από την μπάλα καθώς περνά πάνω από την επιφάνεια της μπάλας του γκολφ, όπως φαίνεται στην εικόνα στα δεξιά. Αυτό καταλήγει στη μεγιστοποίηση του μεγέθους του βήματος πίσω από την μπάλα του γκολφ, η οποία μεγιστοποιεί την περιοχή της χαμηλότερης πίεσης, δημιουργώντας μια μεγάλη οπισθέλκουσα. Με τις μπάλες του γκολφ, αυτή η εξομαλυντική ροή παραμένει συνδεδεμένη στην επιφάνεια της μπάλας πολύ περισσότερο, γεγονός που δημιουργεί μια μικρότερη περιοχή χαμηλής πίεσης πίσω από την σφαίρα, μειώνοντας έτσι σημαντικά την αντίσταση στην μπάλα.

Οι κοιλότητες δημιουργούν επίσης ανελκυστήρα όταν υπάρχει σημαντική backspin στην μπάλα καθώς πετά μέσα από τον αέρα. Αυτό είναι πολύ παρόμοιο με το πώς οι ραφές ενός μπέιζμπολ δημιουργούν ανελκυστήρα όταν υπάρχει backspin. Και στις δύο περιπτώσεις, το backspin προκαλεί τον αέρα να κινείται πιο γρήγορα προς τα πίσω στην κορυφή της σφαίρας, με τη μπάλα του γκολφ να περνάει μέσα από τις κοιλότητες και με το μπέιζμπολ μέσω των ραφών. Αυτό δημιουργεί χαμηλότερη πίεση αέρα πάνω από την μπάλα από κάτω, γεγονός που δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ανύψωσης. Ένα παρόμοιο φαινόμενο μπορεί επίσης να παρατηρηθεί με μπασκέτες και μπάλες του γκολφ όταν μια μπάλα έχει ένα ορισμένο ποσό πλευρικής στροφής. Με εξαίρεση, στην περίπτωση αυτή, αντί να δημιουργείτε ανύψωση προς τα πάνω, θα προκαλέσει την μπάλα στην ουρά στη μία ή στην άλλη πλευρά, ανάλογα με την κατεύθυνση της περιστροφής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μπάλες με αυτή την πλευρική περιστροφή θα έχουν την τάση να ταξιδεύουν σε πλάγια κατεύθυνση μέσω του αέρα.

Ίσως να ρωτάς τον εαυτό σου, γιατί να μην βάλουν έπειτα σκάλες στα αεροσκάφη, τα αυτοκίνητα και τα παρόμοια για να μειώσουν την οπισθέλκουσα; Κυρίως γιατί η δημιουργία στροβιλισμού στο οριακό στρώμα δεν μειώνει πάντα την καθαρή αντίσταση. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα του αντικειμένου και την ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει και τέτοια πράγματα. Σε ένα αντικείμενο με τη μορφή μίας σφαίρας, όπου η πρωτεύουσα σύρσιμο δημιουργείται από τον αφύσικο, καταλήγει να μειώνεται σημαντικά η καθαρή αντίσταση. Σε πιο απλοποιημένα αντικείμενα, όπως μια πτέρυγα αεροπλάνου, δημιουργούν πολύ λίγο αφύπνιση σε σχέση με την αντίσταση τριβής του δέρματος που βιώνουν. Έτσι, οι κοιλότητες δεν θα βοηθούσαν πολύ και πράγματι δημιουργώντας αυτή την αναταραχή θα αυξήσουν στην πραγματικότητα την ομαλή σύζευξη, η οποία θα αυξήσει δραστικά την τριβή του δέρματος, ενώ δεν βοηθά πολύ με τη λιγότερο σημαντική αντίσταση που προκαλείται από το διαχωρισμό στο πέρασμά του.

Τώρα, όσον αφορά τα αυτοκίνητα, τα οποία τείνουν να μην είναι όλα αυτά που έχουν αεροδυναμική μορφή, σε σχέση με κάτι σαν πτερύγιο αεροπλάνου, έχει αποδειχθεί ότι η δημιουργία μίας επιφανειακής επιφάνειας μπορεί να μειώσει κάπως τη συνολική οπισθέλκουσα σε ορισμένα σχέδια αυτοκινήτων. Ωστόσο, η διαφορά στην αποδοτικότητα των καυσίμων είναι αρκετά περιθωριακή και μέχρι σήμερα δεν έχει αποδειχθεί ότι είναι αρκετά σημαντική ώστε να δικαιολογείται η θανάτωση ορισμένων καλλυντικών πτυχών του αυτοκινήτου, δηλαδή η κάλυψή του με τις λακκούβες.

Στοιχεία μπόνους:

  • Οι περισσότερες μπάλες του γκολφ έχουν μεταξύ 350 και 500 λακκούβες, παρόλο που το πρότυπο, το βάθος και ο αριθμός τους διαφέρουν σημαντικά μεταξύ διαφορετικών κατασκευαστών.
  • Οι πρώτες μπάλες του γκολφ ήταν κατασκευασμένες από ξύλο. Αυτό κράτησε μέχρι τον 17ο αιώνα, όταν ανακαλύφθηκε ότι μια μπάλα που ήταν γεμάτη σφιχτά με φτερά με δερμάτινο εξωτερικό κέλυφος και στη συνέχεια επικαλυμμένο με χρώμα θα ταξιδεύει περαιτέρω. Θα κάνουν αυτές τις μπάλες με βρασμένα φτερά και έπειτα τοποθετώντας τα φτερά μέσα σε μια δερμάτινη θήκη ενώ είναι ακόμη ζεστή. Τελικά θα ράβουν το σακουλάκι επάνω. Τα φτερά και η σφαίρα θα δροσιστούν σιγά-σιγά με τα φτερά να επεκτείνονται καθώς κρυώνουν ενώ η δερμάτινη θήκη συστέλλεται, δημιουργώντας μια πολύ σφιχτά συσκευασμένη μπάλα. Αυτή η μπάλα έγινε η τυπική μπάλα του γκολφ που χρησιμοποιείται για πάνω από δύο αιώνες.
  • Πώς λοιπόν κάποιος έρχεται με την ιδέα να δημιουργήσει μια μπάλα με κοιλότητες και όχι μια ομαλή; Πρώτα απλά μέσα από τη δύναμη της παρατήρησης, η οποία εξακολουθεί να είναι ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους πολλοί κατασκευαστές σφαιρών γκολφ δημιουργούν τα σχέδια των σφαιρών τους. Αρχικά, η παραπάνω μπάλα φτερού αντικαταστάθηκε από μια σφαίρα gutta-percha, που εφευρέθηκε από τον Rev. Dr. Robert Adams Paterson το 1848. Δημιούργησε αυτήν την μπάλα από το Sapodilla Tree Sap. Αυτό το χαλί κατέληξε να δημιουργεί κάτι παρόμοιο με μια μπάλα από καουτσούκ και ήταν εύκολα διαμορφωμένο όταν ήταν ζεστό. Κάπου στη γραμμή, οι άνθρωποι άρχισαν να ανακαλύπτουν ότι οι παλιές μπάλες που ήταν γεμάτες θα ταξιδεύουν πέρα ​​από τις νέες μπάλες που ήταν απολύτως λείες. Σε αντίθεση με τις φτερωτές μπάλες, αυτές οι σφαίρες θα μπορούσαν εύκολα να σφυρηλατηθούν για να δημιουργήσουν τις επιθυμητές επιφανειακές υφές. Ήταν επίσης πολύ φθηνότερο και πιο ανθεκτικό από τις φτερωτές μπάλες, οι οποίες δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στη βροχή ή κάτι παρόμοιο. Αυτοί οι παράγοντες βοηθούσαν τις σφαίρες guttie να αντικαταστήσουν τις φτερωτές μπάλες μέσα σε λίγα χρόνια από την εφεύρεσή τους.
  • Η σύγχρονη μπάλα του γκολφ, με πυρήνα πληγής, εφευρέθηκε από τον Coburn Haskell στο Κλίβελαντ, Οχάιο, το 1898. Ενώ τα περισσότερα από αυτά τα μικρά ανέκδοτα αποδεικνύονται ψευδή ή είναι απίθανο, υποτίθεται ότι ο Haskell έπαιζε γκολφ με τον προϊστάμενο της BF Goodrich , Bertram Work, μια μέρα. Ενώ περίμενε να βγει από τη δουλειά στο εργοστάσιο, ο Χάσκελ έπαιξε με ένα νήμα από καουτσούκ, το έσφιξε σε μια μπάλα. Όταν είχε μια ωραία μπάλα, αποφάσισε να παίξει μαζί του αναπηδώντας. Η μπάλα αναπήδησε απίστευτα καλά με πολύ λίγη προσπάθεια και όταν έδειξε τον φίλο του γκολφ, Work, αυτό που είχε κάνει, η Work πρότεινε ότι η Haskell έβαλε μια κάλυψη επάνω της έτσι θα μπορούσαν να το χρησιμοποιήσουν ως μπάλα του γκολφ. Αυτές οι μπάλες τραυματισμού έγιναν απίστευτα δημοφιλείς και εκτιμούσαν ιδιαίτερα μέχρι τα τελευταία περίπου δέκα χρόνια, αν και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται από πολλούς σήμερα.
  • Περίπου την ίδια στιγμή που εφευρέθηκε η μπάλα του τραύματος, η αρχιτεκτονική του σχεδιασμού άρχισε να γίνεται δημοφιλής. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν διάφορα σχέδια και υφές που θα μπορούσατε να πάρετε σε μια μπάλα του γκολφ που θα αυξήσει τον χρόνο πτήσης σε μια ομαλή μπάλα. Τελικά, το διπλό σχεδιασμό κέρδισε κυρίως επειδή φαινόταν να πηγαίνει πάντα πέρα ​​από τους άλλους τύπους μπάλες γκολφ υφή.
  • Σήμερα, οι μπάλες του γκολφ έρχονται σε δύο διαφορετικές πρωτογενείς ποικιλίες, ψυχαγωγικές και προηγμένες. Οι προηγμένες μπάλες παίρνουν πολύ περισσότερη δύναμη ταλάντωσης για να συμπιέσουν, αλλά έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργήσουν μεγαλύτερη περιστροφή. Με ισχυρές κούνιες, όπως από επαγγελματίες παίκτες γκολφ, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα η μπάλα να ταξιδέψει πολύ περισσότερο από την ίδια κούνια σε μια μπάλα αναψυχής. Ωστόσο, με μια αδύναμη ταλάντευση, περίπου 80 μίλι ανά ώρα ή χαμηλότερη, η μπάλα δεν θα ταξιδέψει σχεδόν όσο το ίδιο αδύναμο κίνημα σε μια μπάλα αναψυχής. Η βασική διαφορά σχεδιασμού μεταξύ αυτών των δύο τύπων μπάλλας είναι απλά ότι οι μπάλες αναψυχής έχουν δύο στρώματα το κάλυμμα πολύ πιο σταθερό από τον πυρήνα ενώ οι προηγμένες μπάλες έχουν τρία ή περισσότερα στρώματα και ένα αρκετά μαλακό κάλυμμα σε σύγκριση με τους σταθερότερους πυρήνες μέσα.
  • Μόλις πρόσφατα άρχισε να υπάρχει επαρκής υπολογιστική ισχύς για να αρχίσει να μαθηματικά μοντελοποιεί την πτήση μιας μπάλας του γκολφ μέσω του αέρα και πώς διαφέρει με διαφορετικά σχέδια υφής και τα παρόμοια. Ακόμα και τώρα, δεν έχει αποδειχθεί ότι υπάρχει "τέλειο" μοτίβο, επειδή το πρόβλημα είναι ακόμα απίστευτα υπολογιστικό και απαιτεί σημαντικό χρόνο ακόμα και στους ταχύτερους σούπερ υπολογιστές στον κόσμο. Για παραπομπή, οι ταχύτεροι προσωπικοί υπολογιστές στον κόσμο σήμερα χρειάζονται περίπου 15 χρόνια για να υπολογίσουν ένα κλάσμα του δευτερολέπτου μιας μπάλας γκολφ που πετάει στον αέρα.
  • Παραλληλισμός αυτών των προβλημάτων για να χρησιμοποιηθούν σε σούπερ υπολογιστές δεν είναι καθόλου ευτελής, αν και έχει σημειωθεί κάποια πρόοδος. Για παράδειγμα, ο Nikolaos Beratlis στο Πανεπιστήμιο του Maryland έχει αναπτύξει με επιτυχία αλγόριθμους πτήσης μπάλας γκολφ, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν σχετικά αποτελεσματικά πολλούς επεξεργαστές στους υπερυπολογιστές του κόσμου. Σε μια τέτοια απλή εκτέλεση, κατάφεραν να εκτελέσουν μια προσομοίωση που χρειάστηκε μόνο 300 ώρες χρησιμοποιώντας 500 επεξεργαστές.
  • Ένα νέο τσίμπημα σχεδιασμού που έχει προέλθει από αυτές τις πιο επιστημονικές μεθόδους υπολογισμού του καλύτερου σχεδιασμού για μια μπάλα γκολφ είναι η χρήση πολυγωνικών κοιλοτήτων, αντί των κυκλικών κοιλοτήτων. Αυτό έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την οπισθέλκουσα σε σχέση με τα κλασσικά κυκλικά ελάσματα.
  • Η κατεύθυνση, η ταχύτητα, η ταχύτητα περιστροφής κλπ. Μιας μπάλας γκολφ καθορίζονται από τη διάσπαση της δεύτερης αλληλεπίδρασης που έχει η μπάλα με το σύλλογο όταν χτυπηθεί. Αυτή η αλληλεπίδραση τυπικά διαρκεί λιγότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.
  • Η ταχύτερη μπάλα του γκολφ που χτυπήθηκε μέχρι σήμερα χτυπήθηκε από τον καναδικό Jason Zuback ο οποίος κατάφερε να χτυπήσει μια μπάλα του γκολφ 204 μίλια ανά ώρα, κερδίζοντας το προηγούμενο ρεκόρ των 188 μίλι / ώρα το οποίο κρατούσε ο José Ramón Areitio.

Αφήστε Το Σχόλιό Σας

Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη

Κατηγορία