為什么高爾夫球不是光滑的？兩個(gè)大小相等的球，一個(gè)有小坑，一個(gè)表面光滑，在空中飛行時(shí)阻力較大?？茖W(xué)家們正在對這個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。它們分別安裝在等臂秤的兩側(cè)，從兩個(gè)球的下方以相同的風(fēng)速向上吹。當(dāng)風(fēng)速超過每小

為什么高爾夫球不是光滑的？

它們分別安裝在等臂秤的兩側(cè)，從兩個(gè)球的下方以相同的風(fēng)速向上吹。

當(dāng)風(fēng)速超過每小時(shí)200公里時(shí)，光滑球上升，高爾夫球下降。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面粗糙的球比表面光滑的球受到的風(fēng)力小。

這樣也有利于運(yùn)動(dòng)！表面有凹坑，很難形成一定的空氣湍流。能形成的只是很多方向不同，力度很小的湍流。他們互相干擾，互相抵消，自然對球的影響不大。

為什么高爾夫球表面要做成凹凸不平的樣子，而不是光滑的？

高爾夫球表面有許多凹洞，什么 這是什么功能？其實(shí)球是光滑的，沒有凹洞。偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)，有凹洞的球其實(shí)比表面光滑的球飛得更遠(yuǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)，例如，在:，用目前的高爾夫球可以打200米遠(yuǎn)的人，用同樣的方法可以打表面光滑的球，最多只能打40米。把它做成凹形的另一個(gè)原因是，旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生升力。那么，為什么那些有凹洞，表面光滑的飛得遠(yuǎn)，會(huì)覺得空氣阻力小，好像會(huì)飛得遠(yuǎn)？怎么會(huì)相反呢？如果你把一個(gè)高爾夫球放在氣流中，它的周圍一定有一層薄薄的界面層。此時(shí)光滑球的空氣界面層容易剝離，球后產(chǎn)生空氣漩渦，降低了球的后壓力和前壓力。因此，球的速度由于壓力差而降低。相反，對于有凹孔的球，由于界面層不易剝離，球背后的力并沒有減少多少，反而使球飛得更遠(yuǎn)。還有一種更長的解釋是，:高爾夫球的表面設(shè)計(jì)了許多小坑，目的是讓高爾夫球飛得更遠(yuǎn)。統(tǒng)計(jì)表明，表面光滑的高爾夫球，被職業(yè)選手擊打后，飛行距離只有表面凹陷的高爾夫球的一半左右。為了找出最佳的發(fā)射條件，高爾夫行業(yè)的工程師和科學(xué)家們對球桿和球之間的撞擊進(jìn)行了深入的研究。撞擊通常只持續(xù)1/2000秒，這決定了球的速度、發(fā)射角度和旋轉(zhuǎn)速度。然后，球的軌跡會(huì)受到重力和空氣動(dòng)力學(xué)的影響。因此，氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)成為了讓高爾夫飛得更遠(yuǎn)的關(guān)鍵?？諝鈱θ魏卧谄渲羞\(yùn)動(dòng)的物體都施加力，包括高爾夫球。把你的手伸出正在行駛的汽車，你就可以很容易地解釋這種現(xiàn)象?？諝鈩?dòng)力學(xué)家把這個(gè)力分成兩部分:升力和阻力。阻力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向相反，而升力的方向是向上的。高爾夫球表面的小坑可以減少空氣阻力，增加球的升力。高速飛行的高爾夫球在其前方會(huì)有一個(gè)高壓區(qū)。當(dāng)空氣流過球的前緣，然后流回時(shí)，空氣將與球分離。同時(shí)，球的后面會(huì)有一個(gè)湍流尾流區(qū)，氣流在此波動(dòng)和擾動(dòng)，導(dǎo)致后面的低壓。尾流的范圍會(huì)影響阻力的大小。一般來說，尾流范圍越小，球體后面的壓力越大，對球體的空氣阻力越小。小凹坑可以使空氣在接近球體表面形成一層薄的湍流邊界層，使光滑的氣流沿著球體往回走一點(diǎn)，從而減小尾流范圍。所以凹球的阻力只有光滑球的一半左右。小坑也會(huì)影響高爾夫球的升力。表面不平整的旋轉(zhuǎn)球會(huì)像飛機(jī)機(jī)翼一樣偏轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生升力。球的旋轉(zhuǎn)可以使球下面的氣壓高于上面的氣壓，這種不平衡可以產(chǎn)生向上的推力。高爾夫球的旋轉(zhuǎn)提供了大約一半的升力。另一半來自一個(gè)小坑，可以提供最好的升力。大多數(shù)高爾夫球都有300 ~ 500個(gè)小坑，每個(gè)坑的平均深度約為0.025厘米。阻力和升力對坑的深度非常敏感:即使是0.0025厘米的微小差異也可能對軌跡和飛行距離產(chǎn)生巨大影響。小坑通常是圓形的，但其他形狀也可以有很好的空氣動(dòng)力學(xué)性能。比如有些公司生產(chǎn)的高爾夫球是六邊形的。