ゴルフボールにディンプルがある秘密の理由

グリーンでは、誰もが自分を信じたい 完璧なテクニックを身に付けましょう— それに合わせたギア。彼らは完璧に調整されたスイングを持っています、彼らは彼らが使用するボールのブランドを自慢します、彼らのクラブは買うことができる最高のお金です。しかし、結局のところ、物理学はお金や自慢と同じくらいゴルフと関係があります。ゴルフボールのディンプルという1つの重要な要素がなければ、完璧なスイング、クラブ、考え方があれば問題ありません。

クラブとボールの間の衝撃の瞬間はほんの一瞬続き、その衝撃はボールの速度、発射角度、およびスピン速度を確立します。そうです、その一瞬が重要であり、インパクトをカウントするために正確な正しいスイングに確実に取り組み続ける必要があります。しかし、接続の瞬間の後、重力と空気力学の謎を機能させる時が来ました。 それは ディンプルが入るところ。

短い答え

ゴルフボールのディンプルとそのパターンは、ボールの空気力学に影響を与えます。これらの小さなポックマークを作成してボールの形状を最適化すると、ボールが空中を飛ぶ方法が変わり、ホールインワンでより良いショットが得られます。ゴルフボールにディンプルを追加すると、表面に付着する空気の薄い層が作成され、ボールの後ろの抗力が最小限に抑えられ、ボールの揚力が増加します。これにより、ボールがより高くなり、より速く前進できるようになります。



Top-Flite GolfCompanyの上級科学者であるTomVeilleuxと、空力研究のディレクターであるVinceSimondsとして 言われた サイエンティフィックアメリカン 、「プロゴルファーが打った滑らかなゴルフボールは、ディンプルのあるゴルフボールの約半分しか移動しません。」



ゴルフボールは昔からこれほどうまく設計されていたわけではなく、ゴルフボールは木で作られていました。そして、17世紀には革で作られたガチョウの羽を詰めた特産品でしたが、 スティーブキンタヴァラは言います 、全米ゴルフ協会のエンジニア。 1900年代までに、ゴルフボールはガッタパーチャと呼ばれる樹液から作られていました。これは1600年代の「羽毛」よりもよく跳ね返りました。これらの「ガッツ」は、あざけられてプレーからこすり落とされるにつれてさらに移動し、ゴルフボールにディンプルを追加するというアイデアが生まれました。



頭の痛い答え

では、ディンプルはゴルフボールの飛行にどの程度正確に影響しますか?

事実から始めましょう:ゴルフボールには、深さ約0.010インチの約300から500のディンプルがあります。ディンプルは伝統的に球形ですが、他の形状も空力性能に合わせて最適化できます。たとえば、Callaway HXは六角形を使用しており、この変更により 大したことだった 2002年に新しいボールが発表されたとき。

核心に迫るには、空気力学のいくつかの重要なアイデアを理解する必要があります。主に、 リフト そして 引っ張る 、空気によって加えられる力の2つの成分。 引っ張る 運動に直接反対し、 リフト は、ゴルフボールを空中に持ち上げるのに役立つ垂直方向の力です。目標は増加することです リフト と減少 引っ張る オブジェクトをさらに遠くに移動させるために、ディンプルはそれを行うのに役立ちます。



ゴルフボールが飛ぶと、空気が邪魔にならないように押し出され、その背後に乱気流が発生し、空気の流れが攪拌され、気圧が低くなります。 Quintavallaは言います 低圧ゾーンは、ゴルフボールを後方に吸引する真空のように機能するため、抗力を引き起こします。

ディンプルは乱流の小さなポケットを作り、ボールを通過して流れる空気が、取り付けられた空気の流れとしてゴルフボールの周りをよりしっかりと移動できるようにし、低圧ゾーンと全体的な抗力を最小限に抑えます。取り付けられた気流は、より狭い低圧後流を作成します。これは、ボールが後方にあまり吸引されないことを意味します。事実上、薄いエアクッション(乱流境界層)は、くぼみのあるボールが滑らかなボールの約半分の抗力を持ち、ほぼ2倍の距離を移動できることを意味します。

あなたがより視覚的な学習者であるならば、ここに図の助けを借りて物理学をレイアウトするQuintavallaがあります:

ディンプルはまた、空力パズルのもう1つのピースである揚力を最適化します。簡単に言えば、ゴルフボールのバックスピンは、空気が通過するときに空気を下向きにリダイレクトし、上向きの力を生成します(覚えておいてください:それは リフト )ニュートンの第3法則に感謝します(高校の物理学を思い出させる必要がある場合に備えて、すべてのアクションは等しく反対の反応を示します)。

ボールが後方に回転すると、上端はその上を移動する気流と同じ方向に回転します。摩擦のために、上部の空気の流れはボールの周りとボールの後ろで下向きに引きずられます。ただし、ボールの底は空気の流れとは逆方向に回転しており、上向きに偏向できないため、高圧の領域が形成されます。上からの空気は下向きに偏向されているので、その高圧領域から上向きに等しく反対の力が必要です(ありがとう、ニュートンの3番目)。 マグヌス効果 。この圧力の不均衡は揚力を生み出し、ボールのくぼみはそれらの効果を誇張します。

したがって、次にコースに出て仲間に印象を与えたいときは、間違いなくマグヌス力とそのバックスピンへの影響に入ることができます。ゴルフボールのディンプルは、ボールの空力抵抗を減らし、揚力を増やして、ボールをより遠く、より速く移動させると言うことができます。または、真実を隠して、古典的な自慢に固執することもできます。そして、あなたがプレーするグリーンを探しているなら、ここにあります アメリカで最も難しい9つのゴルフホール。

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