为什么高尔夫球表面布满了小坑?

2024-11-20 01:54:56
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回答(1):

为了飞行,飞机通常需要尽可能光滑的表面和呈流线型的机身,而高尔夫球却恰好相反,高尔夫球表面大约有300 多个小坑。为什么高尔夫球要设计成这样呢?



现今世界上流行的各种球类运动中,高尔夫球可谓“高龄老人”,有五六百年的历史了。最早的高尔夫球是木制的,后来改用皮革缝制,里面充以羽毛。不过这种球有一个大缺点,就是当球被打入水中或被露水沾湿时,重量变化很大。从1845 年开始,出现了改用橡胶或塑胶压制而成的光滑圆球,它们的优点是不会因为被水打湿而增加重量。但是接着又发现了一个大问题,就是每次击球后,球飞行的距离大为缩短。



原来的皮革球,虽然比较粗糙,但飞行较远。为什么表面光滑了,飞行距离反而缩短了呢?后来人们发现,球体表面设计可大有学问呢!

一开始空气被认为是没有黏性的,或者说是没有摩擦的。科学家把这种没有黏性的流体称为理想流体。按理说,在理想流体中飞行的物体应该没有阻力。不过这和实际观察到的现象完全不符合,物体在空气中飞行时受到的阻力是绝对不可忽略的。最早认识到这个矛盾的是法国学者达朗贝尔,所以这个矛盾也被称为“达朗贝尔佯谬”。对高尔夫球飞行距离的研究,可以说是由此开始的。


当高尔夫球在空中飞行的速度较慢时,球附近的流体分子基本上是贴着球面流动的,这时球所受的阻力基本上由流体的黏性阻力组成。而当球飞行的速度较大时,在球的后面就形成了对称的涡流,在球附近的流体分子贴着球走一段后,就脱离球面,这种现象也称为边界层分离。边界层分离总是和涡流同时产生的。在涡流的中心,流体的压力较小,若在海洋大涡流周围的物体就会被吸进涡流中去。这在很多灾难电影中都有表现。球后面是中心压力很小的涡流,而球前面的压力是较大的,由于这个压力差,球就受到一个很大的阻力。一般说来,球的飞行速度越大,边界层的分离就越早,在球的后面形成的涡流区也就越大,这种压力所形成的阻力也越大。从根本上说,飞行的球之所以产生边界层分离的现象也是流体有黏性的缘故。

回答(2):

为了飞行,飞机通常需要尽可能光滑的表面和呈流线型的机身,而高尔夫球却恰好相反,高尔夫球表面大约有300 多个小坑

回答(3):

因为表面凹凸不平可以减少飞行过程中的阻力,能够飞得更远

回答(4):

小凹坑可使空气形成一层紧贴球表面的薄薄的紊流边界层,使得平滑的气流顺着球形多往后走一些,从而减小尾流的范围。因此,有凹坑的球所受的阻力大约只有平滑圆球的一半。

回答(5):

球的表面不是圆滑而是有凹痕的,其原因是气流动力学中,球置于气流中被一层薄薄的界面层包围,若表面光滑,界面层很容易剥落,在后方产生气流旋涡,使前方压力较高,而有凹痕的球,后方气流下降不多,从而使球飞的更远。