奇妙的高尔夫球高尔夫球中的力学原理_第1页
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文档简介

奇妙的高尔夫球,高尔夫球为什么是麻脸的？-从足球说起,优美的弧线球-香蕉球和落叶球,高尔夫球和足球,1.足球的飞行轨迹要求的是飘忽不定2.足球并不看重飞行距离3.高尔夫球呢？,两种球的演变有什么区别？,足球外形的演变,高尔夫球外形的演变,这里面有着什么样的原理？,当物体快速飞行时,在物体前面和后面产生了很大的压差,即前面的压力大,后面的压力小。高尔夫球往左边飞行.周围带箭头的线表示球附近的空气分子的流动轨迹.图a表示球飞行速度慢,图b表示飞行的速度快.在图a上由于球的速度慢,所以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是由流体的黏性阻力组成.在图b上,由于球飞行得快了,在球的后面形成了对称的漩涡,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.边界层分离总是和漩涡同时产生的.,光滑的球由于这种边界层分离得早,形成的前后压差阻力就很大,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的,即表面布满了圆形的小坑。麻脸的高尔夫球有小坑,飞行时小坑附近产生了一些小的漩涡,由于这些小漩涡的吸力,高尔夫球表面附近的流体。,分子被漩涡吸引,边界层的分离点就推后许多.这时,在高尔夫球后面所形成的大漩涡区便比光滑的球所形成的漩涡区小很多,从而使得前后压差所形成的阻力大为减小.实际上,对光滑的高尔夫球,一杆子最多飞行数十米,而麻脸的高尔夫球一杆子可以飞行二百多米.可见高尔夫球麻脸的减阻效果是非常明显的.,两个铁球同时落地？,最早空气被想象为没有黏性的,或者说是没有摩擦的.这时流过物体表面的流体质点和物体表面质点的速度可以不同,它们之间是有正压力却没有切向力。这就好像把重物体在另一物体的水平面上拖着走时没有阻力一样,受力分析,计算机模拟高尔夫球在流体中的运动,旋转前进的球所受的横向力,这个球一方面前进,同时还绕水平且垂直于前进方向的轴作旋转.如图(a),球的上表面相对的流速大,下表面相对流速小.按照流体力学中大家都熟悉的伯努利定律,沿着一根流线,速度大的地方压力小,速度小的地方压力大.就是说在图(a)球的上表面压力小下表面压力大,在这个压力差下球受一个向上的力,所以它在飞行中有一个向上飘的趋势.同样的道理,图(b)球受一个向下的力,所以它在飞行中有一个向下沉的趋势.,不一样的轨迹，一
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