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为什么高尔夫球表面凹凸不平?

2020-01-06 14:42:50 来源:澳门新葡萄京官网-澳门新葡亰平台游戏-新葡萄京娱乐场手机版 浏览次数 174

  高尔夫球表面之所以设计有许多小凹坑,其目的是让高尔夫球飞得更远。统计发现,一颗表面平滑的高尔夫球,经职业选手击出后,飞行距离大约只是表面有凹坑的高尔夫球的一半。

  球类给人的印象都是光滑的,比如兵乓球、足球等等,但是高尔夫球为何要做成凹凸不平的呢?

  根据统计发现,一颗表面平滑的高尔夫球,经职业选手击出后,飞行距离大约只是表面有凹坑的高尔夫球的一半。这到底是为什么呢?

  高尔夫球的形状是空气动力学研究的成果之一。空气对于任何在运动的物体,都会受到两个空气动力学中所谓的升力及阻力。阻力的作用方向与运动方向相反,而升力的作用方向则朝上。

  而物体在空气中运动时,主要受到两种阻力:一种是物体表面与气流的摩擦力;另一种是物体前面与后面所受气压之差所形成的压差阻力。在物体运动速度较快时,后者会占全部阻力的大部分。

  高尔夫球快速飞行的时候,在球的后面形成了对称的漩涡,在球附近的流体分子贴着球走一段后,就脱离球面,这种现象也被称为边界层分离。高尔夫球后面是中心压力很小的漩涡,而球前面的压力比较大,由于这个压力差,球就受到一个相对较大的阻力。

  一般来说,球的飞行速度越大,边界层的分离就越早,在球的后面形成的漩涡区也就越大,这种压差所形成的阻力也越大。光滑的球由于这种边界层分离得早,形成的前后压差阻力就很大,飞行距离就大大缩短了。

  而当高尔夫球有了小凹坑,飞行时小凹坑附近产生了一些小的漩涡,由于这些小漩涡的吸力,高尔夫球表面附近的流体分子被漩涡吸引,边界层的分离点就推后许多。这时,在高尔夫球后面所形成的大漩涡区便比光滑的球所形成的漩涡区小得多,从而使得前后压差所形成的阻力大为减小。

  此外,小凹坑也会影响高尔夫球的升力。一个表面不平滑的回旋球,会像飞机机翼般偏折气流以产生升力。球的自旋可使球下方的气压比上方高,这种不平衡可以产生往上的推力。

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