친환경적으로 모든 사람들은 완벽한 기술과 장비를 갖추고 있다고 믿고 싶어합니다. 그들은 그네가 완벽하게 조정되었고, 그들이 사용하는 공의 브랜드에 대해 자랑하고, 클럽은 돈을 살 수있는 최고의 돈입니다. 그러나 하루가 끝날 무렵 물리학은 돈과 자랑만큼 골프와 관련이 있습니다. 골프 공의 딤플이라는 중요한 요소가 없다면 완벽한 스윙, 클럽 및 사고 방식을 가지고 있는지 여부는 중요하지 않습니다.
클럽과 공 사이의 충격 순간은 1 초 동안 지속되며, 이 충격은 공의 속도, 발사 각도 및 회전 속도를 설정합니다. 따라서 그렇습니다. 그 순간의 초가 중요하며, 임팩트를 계산하려면 정확한 스윙을 계속 노력해야합니다. 그러나 연결 순간이 지나면 중력과 공기 역학의 신비가 작동 할 때입니다. 그것이 딤플이 들어오는 곳입니다.
짧은 대답
골프 공의 딤플과 그 패턴은 공의 공기 역학에 영향을 미칩니다. 작은 틈새 마크를 만들어서 공 모양을 최적화하면 공을 따라 날아가는 방식이 바뀌어 그 구멍에서 더 잘 쏜다. 골프 공에 딤플을 추가하면 표면에 달라 붙는 얇은 층의 공기가 생성되어 공 뒤의 드래그를 최소화하고 공의 리프트를 증가시켜 공의 높이를 높이고 앞으로 빠르게 이동할 수 있습니다.
Top-Flite Golf Company의 선임 과학자 인 Tom Veilleux와 공기 역학 연구 책임자 인 Vince Simonds는 Scientific American에 다음 과 같이 말했습니다. 보조개는 그렇습니다."
골프 공이 항상 잘 설계된 것은 아닙니다. Yore 시대에 골프 공은 목재로 만들어졌습니다. 그리고 17 세기에이 가죽은 가죽으로 만들어졌으며 거위 깃털로 채워진 전문 품목이라고 미국 골프 협회 엔지니어 인 Steve Quintavalla는 말합니다. 1900 년대에 골프 공은 구타 페르 카 (Gutta-percha)라는 나무 수액으로 만들어 졌는데, 1600 년대의 "깃털"보다 튀어 나왔습니다. 이 "잡티들"은 놀이에서 삐걱 거리고 멍청 해지면서 더 멀리 여행했으며, 따라서 골프 공에 보조개를 추가한다는 아이디어가 탄생했습니다.
해답
딤플이 골프 공의 비행에 정확히 어떤 영향을 미칩니 까?
사실부터 시작하겠습니다. 골프 공의 깊이는 약 0.010 인치 인 300 ~ 500 개의 딤플이 있습니다. 딤플은 전통적으로 구형이지만 다른 모양도 공기 역학적 성능을 위해 최적화 될 수 있습니다. 예를 들어, 캘러웨이 HX는 육각형을 사용하며, 2002 년 새 공이 발표되었을 때 이러한 변화가 큰 영향을 미쳤습니다.
가장 중요한 부분으로 들어가기 위해서는 공기에 의해 작용되는 힘의 두 가지 구성 요소, 주로 공기를 끌어 당기는 힘과 같은 공기 역학의 주요 개념을 이해해야합니다. 끌어 당기는 움직임에 직접적으로 반대되는 반면, 리프트는 골프 공을 공중으로 들어 올리는 데 도움이되는 수직 힘입니다. 목표는 물체를 더 멀리 움직 이도록 들어 올리기 및 내리기 끌기 를 늘리는 것입니다.
골프 공이 날아 가면서 공기가 방해가되어 공기 흐름이 흔들리고 기압이 낮은 난류가 발생합니다. Quintavalla는 저압 영역이 거의 진공과 같은 역할을하면서 골프 공을 뒤로 빠뜨리기 때문에 항력을 유발한다고 말합니다.
딤플은 작은 난기류를 만듭니다. 이를 통해 공을 통과하는 공기가 부착 된 공기 흐름으로 골프 공 주위를 더 단단히 이동하여 저압 영역과 전체 항력을 최소화합니다. 부착 된 공기 흐름으로 인해 더 좁은 저압 웨이크가 발생하여 공이 뒤로 빨려 들어 가지 않습니다. 효과적으로, 얇은 에어 쿠션 (난류 경계층)은 딤플 볼이 매끄러운 볼의 드래그의 약 절반을 가질 수 있고 거의 두 배 더 멀리 이동할 수 있음을 의미합니다.
시각적 학습자가 더 많은 경우 Quintavalla는 다이어그램을 사용하여 물리를 배치합니다.
딤플은 또한 공기 역학적 퍼즐의 또 다른 부분 인 리프트 힘을 최적화합니다. 간단히 말해서, 골프 공의 백 스핀은 공기를 통과 할 때 공기를 아래쪽으로 재지향 시키며, 뉴턴의 3 법칙 ( 상승 이 필요합니다. 고등학교 물리학을 상기시켜줍니다).
볼이 뒤로 회전함에 따라 상단 가장자리는 볼 위로 이동하는 공기 흐름과 같은 방향으로 회전합니다. 마찰로 인해 상단 위의 공기 흐름이 공 주위로 끌려 내려갑니다. 공기의 흐름에 따라 볼의 바닥이 반대 방향으로 회전하고 위쪽으로 편향 될 수 없으므로 고압 영역이 형성됩니다. 상단에서 공기가 아래쪽으로 편향되고 있기 때문에, 고압 영역 (위로 다시 한번 Newton 's 3rd)에서 동등하고 반대의 힘이 필요합니다. 이는 Magnus 효과라고도합니다. 이 압력 불균형은 리프트를 생성하고 공의 딤플이 이러한 효과를 과장합니다.
다음에 강의를 마치고 친구들에게 감동을주고 싶다면 매그너스의 힘과 백 스핀에 미치는 영향을 확실히 확인할 수 있습니다. 골프 공의 딤플이 공의 공기 역학적 저항을 줄이고 리프트를 증가시켜 더 멀리, 더 빠르게 움직일 수 있다고 말할 수 있습니다. 또는 진실을 숨기고 고전적인 자랑을 고수 할 수 있습니다. 그린을 원한다면 미국에서 가장 어려운 9 개의 골프 홀이 있습니다.
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