为什么高尔夫球表面布满了小坑

2022-10-26 科普知识

  高尔夫球运动是利用不同的高尔夫球杆将高尔夫球打进球洞的一项运动项目。高尔夫球运动是一项具有特殊魅力的运动,让人们在优美的自然环境中锻炼身体、陶冶情操、修身养性、交流技巧,被誉为“时尚优雅的运动”。下面是小编为大家整理的为什么高尔夫球表面布满了小坑,仅供参考,欢迎阅读。

  为什么高尔夫球表面布满了小坑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。

  在光滑的球的表面,由于这种边界层分离得早,形成的前后压力差所构成的阻力就很大,所以高尔夫球在由皮革改用塑胶后,飞行距离便大大缩短了。为此人们不得不把高尔夫球做成“麻脸”,即表面布满了圆形的小坑。“麻脸”的高尔夫球飞行时小坑附近会产生一些小的涡流,由于高尔夫球表面附近的流体分子被涡流所吸引,边界层的分离点就推后许多。因此,在高尔夫球后面所形成的涡流区便比光滑的球所形成的涡流区小很多,从而使得前后压力差所形成的阻力大为减小。光滑的高尔夫球,一杆最多飞行数十米,而“麻脸”的高尔夫球一杆可以飞行200多米。可见高尔夫球“麻脸”的减阻效果是非常明显的。

  为什么高尔夫球表面布满了小坑2

  高尔夫球是一种实心球,它的表面包裹着一层胶皮,之所以会均匀分布着“小坑”,主要是为了让球飞得更高更远。高尔夫球从结构上可以划分为单层球、双层球、三层球、多壳球,此外还可以从硬度上进行划分。  

  高尔夫运动起源于苏格兰,距今已有600多年的历史,一直到19世纪末才传入我国,标志是上海高尔夫俱乐部的成立。高尔夫球是一项贵族运动,早期流行于苏格兰的王公贵族,随着运动的发展才慢慢中层阶级里流行。  

  高尔夫运动在第2届巴黎奥运会的时候就成为了奥运会正式的比赛项目,可是后来国际奥委会修改了《奥林匹克宪章》,高尔夫运动由于普及率不足给移除出了奥运会,直到2016里约奥运会才重新成为奥运会的比赛项目。不过,高尔夫大满贯赛事的奖金丰厚,很多高水平选手并没有太大的意愿参加奥运会,导致奥运会高尔夫的竞技水平和观赏性都大打折扣。

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