골프 공에 딤플이있는 이유

골프 공에 딤플이있는 이유

오늘 나는 왜 골프 공에 보조개가 있는지 알아 냈습니다.

직각으로는 다소 반대되는 것으로 밝혀졌습니다. 감소 매끄러운 공에 비해 공기를 통해 날아갈 때 골프 공에 끌리는 힘. 뿐만 아니라 승강기를 어느 정도 증가시킵니다. 이 두 가지를 결합하면 골프 공을 딤플이없는 같은 공보다 3 배 더 멀리 갈 수 있습니다.

골프 공의 딤플은 경계층이라고 불리는 골프 공 주변의 공기층에 난류를 발생시켜 이러한 두 가지를 모두 달성합니다. 간단히 말해서, 딤플은 공기를 거의 퍼 내지 않고 골프 공 뒤쪽으로 안쪽으로 향하게합니다. 이것은 효과적으로 볼 뒤쪽의 순 공기 압력을 증가시켜 뒤에서 볼을 뒤로 당기는 압력을 줄임으로써 드래그를 줄입니다. 이것은 매끄러운 볼보다 50 %만큼 드래그를 감소시킬 수 있습니다.

보다 기술적으로 볼 때 매끄러운 볼의 유선형 흐름은 오른쪽 이미지에서 볼 수 있듯이 골프 공의 표면을 지나갈 때 볼에서 상당히 빨리 분리됩니다. 이것은 결국 골프 공 뒤의 웨이크의 크기를 최대화하여 낮은 압력 영역을 최대화하여 큰 드래그를 만듭니다. 딤플이있는 골프 공의 경우,이 유선형 흐름은 볼 표면에 더 오랫동안 붙어있어 공 뒤에 작은 저압 영역을 만들어 볼의 드래그를 크게 줄입니다.

보조개는 공중에서 날아갈 때 볼에 상당한 백 스핀이있을 때도 들어 올림을 생성합니다. 이것은 야구의 이음새가 백 스핀이있을 때 리프트를 만드는 방법과 매우 비슷합니다. 두 경우 모두, 백 스핀은 공기가 딤플을 통해 골프 공과 함께 솔기를 통해 야구와 함께 공의 상단에서 더 빨리 뒤로 이동하게합니다. 이것은 볼보다 낮은 공기 압력을 아래보다 더 생성하여 약간의 양력을 생성합니다. 비슷한 효과는 볼에 일정량의 사이드 스핀이있을 때 야구와 골프 공에서도 볼 수 있습니다. 이 경우를 제외하고는 리프트를 위쪽으로 만들지 않고 스핀 방향에 따라 한쪽 또는 다른쪽으로 꼬리를 가하게됩니다. 이것이 바로이 사이드 스핀이있는 볼이 공기를 통해 옆으로 갈 때 이동하는 경향이있는 이유입니다.

당신은 스스로에게 묻고 있을지 모르지만, 왜 그들이 항력을 줄이기 위해 비행기, 자동차 등에 보조개를 넣지 않았습니까? 주로 경계층에 난류가 생겨도 항상 항력 항력이 감소하지는 않기 때문입니다. 그것은 주로 물체의 모양과 그것이 여행하는 속도와 이런 성질의 것들에 달려 있습니다. 후류에 의해 1 차 항력이 생성되는 공 모양의 객체에서 이것은 결국 net 항력을 크게 줄입니다. 비행기 날개와 같은보다 간소화 된 물체에서, 그들은 그들이 경험하는 피부 마찰 저항과 관련하여 거의 일어나지 않습니다. 그래서 보조개는별로 도움이되지 않을 것이고 실제로 이러한 난기류를 생성하면 유선 드래그가 실제로 증가하여 피부 마찰을 크게 증가 시키지만 후류에서 분리로 인한 덜 중요한 항력으로는 크게 도움이되지 않습니다.

지금, 비행기 날개와 같은 것에 비해 공기 역학적으로 모양을 갖추지 않는 경향이있는 자동차가 갈수록, 딤플 모양의 표면을 만들면 특정 디자인의 자동차에서 전체적인 항력이 다소 감소 할 수 있다는 것이 입증되었습니다. 그러나 연료 효율의 차이는 상당히 적고 자동차의 특정 외관을 희생시키지 않는 데는 충분하지 않은 것으로 나타났습니다. 즉 딤플로 덮는 것입니다.

보너스 요소 :

  • 패턴, 깊이 및 수는 제조업체마다 크게 다르지만 대부분의 골프 공에는 350 ~ 500 개의 딤플이 있습니다.
  • 최초의 골프 공은 나무로 만들어졌습니다. 이것은 17 세기 경까지 계속되었으며 페인트가 코팅 된 가죽 외부 껍질이 달린 깃털로 단단히 채워진 공이 더 멀리 날아갈 것임이 밝혀졌습니다. 그들은 여전히 ​​뜨거운 동안 가죽 주머니 안에 깃털을 넣고 끓는 깃털로이 공을 만들 것입니다. 마침내 그들은 주머니를 꿰매 버릴 것입니다. 깃털과 공은 가죽 주머니가 수축하는 동안 차가워 짐에 따라 깃털이 팽창하면서 천천히 차가워 져서 매우 단단히 싸인 공을 만듭니다. 이 공은 2 세기 이상 사용 된 표준 골프 공이되었습니다.
  • 그럼 어떻게 누군가가 매끄러운 딤플이 아닌 딤플이있는 볼을 만드는 아이디어를 생각해 냈습니까? 주로 관측의 힘을 통해, 이는 여전히 많은 골프 공 제조 업체들이 볼 디자인을 만드는 주요 방법 중 하나입니다. 원래 위의 깃털 공은 1848 년 로버트 아담스 패터슨 목사가 발명 한 구타 페르 차 공으로 대체되었습니다. 그는 Sapodilla Tree 수액에서이 공을 만들었습니다. 이 수액은 고무 볼과 비슷한 것을 만들었고 뜨거울 때 쉽게 형성되었습니다. 라인을 따라 어딘가에 사람들은 흠뻑 젖은 오래된 공이 완벽하게 매끄러운 새로운 공보다 더 멀리 여행한다는 것을 발견하기 시작했습니다. 깃털 공과는 달리,이 공터 공은 원하는 표면 질감을 만들기 위해 쉽게 망치질 수 있습니다. 비나 기타 등등 사용할 수없는 깃털 모양의 볼보다 훨씬 저렴하고 내구성이 뛰어납니다. 이러한 요인들은 guttie ball이 깃털 공을 몇 년 안에 발명품으로 대체하는 것을 도왔습니다.
  • 상처 코어가있는 현대 골프 공은 1898 년 오하이오 주 클리블랜드에있는 Coburn Haskell에 의해 발명되었습니다.이 작은 일화의 대부분은 허위로 보일지도 모르는 일이지만, 하스켈은 BF Goodrich , Bertram Work, 어느 날. 작업장에서 일이 끝나기를 기다리는 동안, 하스켈은 고무 실을 사용하여 그것을 공으로 감았습니다. 그는 좋은 공을 가지고 있었을 때, 그 공을 튀게함으로써 그 공과 함께 놀기로 결정했습니다. 공은 아주 작은 노력으로 믿을 수 없을 정도로 잘 튀어 나왔고, 그가 골프 공을 보여 주었을 때, Work는 그가 만든 골프 공을 하스켈이 덮어서 골프 공으로 사용할 수 있다고 제안했습니다. 이 상처 공은 믿을 수 없을 정도로 인기가 있었으며, 오늘날에도 여전히 많은 사람들이 사용하고 있지만 지난 10 년 정도까지만 가치가있었습니다.
  • 같은 시간에 상처가 생기고, 멍청한 디자인이 인기를 얻기 시작했습니다. 그 당시에는 부드러운 공보다 비행 시간을 늘릴 수있는 다양한 패턴과 질감이 골프 공에있었습니다. 결과적으로 딤플 무늬 디자인은 다른 유형의 질감 골프 공보다 항상 더 발달 한 것처럼 보였으므로 주로 승리했습니다.
  • 오늘날 골프 공은 레크리에이션과 고급의 두 가지 기본 품종으로 나뉩니다. 고급 볼은 압축하기에 더 많은 스윙 파워를 사용하지만 더 큰 스핀을 생성하도록 설계되었습니다. 프로 골퍼와 같은 강력한 스윙의 경우 볼이 레크리에이션 볼에서 같은 스윙보다 훨씬 더 멀리 여행하게됩니다. 그러나 시간당 약 80 마일 이하의 약한 스윙 인 경우 공은 레크리에이션 공과 동일한 약한 스윙 거리까지 거의 여행하지 않습니다. 이 두 종류의 볼의 기본 설계상의 차이점은 단순히 레크리에이션 볼이 코어보다 두꺼운 커버와 커버가 3 층 이상이며 부드러운 커버가 내부보다 견고한 코어보다 두껍다는 것입니다.
  • 아주 최근에야 공기를 통해 골프 공의 비행을 수학적으로 모델링 할 수있는 충분한 계산 능력과 다양한 텍스처 패턴 등이 어떻게 다른지를 알 수있게되었습니다. 비록 지금도 문제는 여전히 계산 집약적이어서 전 세계에서 가장 빠른 수퍼 컴퓨터에서도 상당한 시간을 필요로하기 때문에 "완벽한"패턴은 아직 입증되지 않았습니다. 참고로, 오늘날 세계에서 가장 빠른 개인용 컴퓨터는 공기를 통해 날아가는 골프 공의 순간을 계산하는 데 약 15 년이 걸릴 것입니다.
  • 수퍼 컴퓨터에서 사용하기 위해 이러한 문제를 병렬 처리하는 것은 결코 쉬운 일이 아니지만 몇 가지 진전이있었습니다. 예를 들어, 메릴랜드 대학의 Nikolaos Beratlis는 세계 슈퍼 컴퓨터에서 여러 프로세서를 비교적 효율적으로 사용할 수있는 골프 공 비행 알고리즘을 성공적으로 개발했습니다. 이러한 간단한 실행으로 500 개의 프로세서를 사용하여 300 시간 밖에 걸리지 않는 시뮬레이션을 실행할 수있었습니다.
  • 골프 공을위한 최상의 디자인을 계산하는 이러한 과학적 방법에서 비롯된 새로운 디자인 팅겨보고 중 하나는 원형 딤플 대신 다각형 딤플을 사용하는 것입니다. 이것은 고전적인 원형 딤플에 대한 저항을 줄이는 것으로 입증되었습니다.
  • 골프 공의 방향, 속도, 회전 속도 등은 클럽이 타격을받을 때 볼이 클럽과 분리 된 두 번째 상호 작용에 의해 결정됩니다. 이 상호 작용은 일반적으로 1 밀리 초 미만으로 지속됩니다.
  • 가장 빠른 골프 공은 José Ramon Areitio가 보유한 188mph의 이전 기록을 이겨내면서 204mph의 골프 공을 칠 수 있었던 Canadian Jason Zuback에 의해 타격을 입었습니다.

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