Kāpēc golfa bumbiņām ir dimples

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Izrādās, ka intuitīvi pretēji, tie ievērojami izceļas samazināt golfa lodītes vilkt, kad tas lido pa gaisu, salīdzinot ar gludu bumbu. Ne tikai tas, bet arī palielina lifts nedaudz. Šīs divas lietas kopā var padarīt golfa bumbu iet tik daudz kā trīs reizes tālāk nekā viena bumba bez dimples.

Golfa bumbiņu dobumi izpilda abas šīs lietas, radot turbulenci gaisa slānī ap golfa bumbu, ko sauc par robežas slāni. Vienkāršā nozīmē, ka dimples vairāk vai mazāk nošāva gaisu un virza to uz iekšpusi golfa lodītes aizmugurē. Tas efektīvi palielina neto spiedienu bumbu aizmugurē, kas samazina vilkmi, samazinot spiedienu, kas velk no bumbas no aizmugures. Tas var samazināt vilkšanu līdz pat 50% virs vienmērīgas bumbas.

Līstīši arī rada lifts, kad uz bumbu ir ievērojams backspin, jo tas lido pa gaisu. Tas ir ļoti līdzīgs tam, kā beisbola vīles rada lifts, kad ir backspin. Abos gadījumos backspin izraisa gaisa kustību ātrāk atpakaļ bumbu augšā, ar golfa bumbu caur gliemežvākiem un ar beisbola spēli caur šuvēm. Tas rada zemāku gaisa spiedienu virs bumbu nekā zemāk, kas rada nelielu lifts. Līdzīgu efektu var novērot arī ar peldbumbām un golfa bumbām, kad bumbai ir noteikts sānu spinats. Izņemot šajā gadījumā, tā vietā, lai radītu pacelšanu uz augšu, tas var izraisīt bumbiņu asti uz vienu vai otru pusi, atkarībā no griešanās virziena. Tāpēc bumbiņas ar šo sānu vērpšanu mēdz iet pa sāniem caur gaisu.

Tagad, ciktāl automašīnas iet, kuras, visticamāk, nav aerodinamiski, salīdzinājumā ar kaut ko līdzīgu lidmašīnas spārnam, ir pierādīts, ka, veidojot iekāptu virsmu, var nedaudz samazināties vispārējā vilkme dažos automobiļu dizainos. Tomēr degvielas efektivitātes atšķirība ir diezgan neliela un līdz šim nav pierādīta pietiekami nozīmīga, lai attaisnotu dažu automobiļa kosmētikas aspektu ziedošanu, proti, aptverot to ar dūmiem.

Bonus fakti:

• Lielākajai daļai golfa bumbiņu ir no 350 līdz 500 gliemežvākiem, lai gan modeļi, dziļums un skaits dažādos ražotājos ievērojami atšķiras.
• Agrākās golfa bumbiņas bija izgatavotas no koka. Tas ilga līdz apmēram 17. gadsimtam, kad tika atklāts, ka bumba, kas cieši piepildīta ar spalvām ar ādas ārējo apvalku, tad pārklāta ar krāsu, varētu ceļot tālāk. Viņus šīs bumbiņas padarītu vārotām spalvām un pēc tam karotām ievietojot spalvas iekšpusē ādas maisiņā. Visbeidzot viņi sew maisiņu. Pēc tam spalvas un bumbu lēni atdziest, kad spalvas paplašinās, jo tie atdziest, kamēr tiek noslēgts ādas maisiņš, tādējādi izveidojot ļoti stingri pildītu bumbu. Šī bumba kļuva par standarta golfa bumbu, ko izmanto vairāk nekā divus gadsimtus.
• Tātad, kā kāds nāca klajā ar ideju izveidot bumbu ar dumbrliem, nevis vienu, kas ir gluds? Galvenokārt, pateicoties novērošanas jaudai, kas joprojām ir viens no galvenajiem veidiem, kā daudzi golfa bumbiņu ražotāji izstrādā savus bumbu dizainus. Sākotnēji šī spalviskā bumba tika aizstāta ar gutta-percha bumbu, kuru 1848. gadā izgudroja rev. Dr. Robert Adams Paterson. Viņš izveidoja šo bumbu no Sapodilla Tree sap. Šī sape izveidoja kaut ko līdzīgu gumijas bumbai un bija viegli veidota, kad karsta. Kaut kur gar līniju cilvēki sāka atklāt, ka vecās bumbiņas, kuras bija sašutušas, ceļo tālāk nekā jaunas bumbiņas, kas bija pilnīgi gludas. Atšķirībā no putojošām bumbiņām, šīs guttie bumbiņas var viegli iemaukt, lai radītu vēlamas virsmas struktūras. Viņi bija arī daudz lētāki un izturīgāki nekā putojošās bumbiņas, ko nevarēja lietot lietū vai tamlīdzīgi. Šie faktori palīdzēja kaķu bumbām aizstāt putojošās bumbiņas dažu gadu laikā pēc izgudrojuma.
• Mūsdienu golfa bumba ar brūces kodolu tika izgudrota Coburn Haskell Kvilendā, Ohaijā, 1898. gadā. Kaut arī lielākā daļa no šīm mazajām anekdotām izrādās nepatiesas vai maz ticamas, šķietami Haskell bija spēlēt golfu ar BF Goodrich vadītāju, Bertram Work, vienu dienu. Gaidot darbu, lai izkāstu darbu pie rūpnīcas, Haskell spēlēja ar gumijas pavedienu, likvidējot to bumbu. Kad viņam bija jauka bumba, viņš nolēma spēlēt ar to, to uzmundrinot. Bumba izcēlās neticami ar ļoti nelielu piepūli un, kad viņš parādīja savam golfa draugam Work, ko viņš bija paveicis, darbs ierosināja, ka Haskell uzlika pārklājumu uz tā, lai to varētu izmantot kā golfa bumbu. Šīs brūču bumbiņas kļuva neticami populāras un ļoti novērtētas tikai aptuveni pēdējos desmit gados, lai gan šodien tās joprojām izmanto daudzi.
• Aptuveni tajā pašā laikā tika izgudrots brūču bumba, ieplaisātais dizains sāka kļūt populārs. Tajā laikā bija dažādi raksti un faktūras, kuras jūs varētu saņemt par golfa bumbu, kas palielinātu lidojuma laiku virs gludas bumbas. Visbeidzot, izliekts dizains uzvarēja galvenokārt tādēļ, ka šķita, ka tas vienmēr iet tālāk nekā pārējās tekstūras golfa bumbiņas.
• Šodien, golfa bumbas nāk divās dažādās primārās šķirnes, atpūtas un uzlabotas. Uzlabotās bumbas spēj samazināt spiedienu, bet to mērķis ir radīt lielāku spinumu. Ar jaudīgiem šūpoliem, piemēram, profesionāliem golfa spēlētājiem, bumba pārvietosies daudz tālāk par to pašu sparu uz atpūtas bumba. Tomēr ar vāju šūpošanos, apmēram 80 jūdzes stundā vai mazāk, bumba nebūs ceļo gandrīz līdz pat tai pašai vājai spējai uz atpūtas bumba. Galvenā dizaina atšķirība starp šiem divu veidu bumbiņiem ir tāda, ka atpūtas ballēm ir divi slāņi, kur pārklājums ir daudz izturīgāks par kodolu, bet uzlabotajām bumbām ir trīs vai vairāk slāņi un samērā mīksts segums salīdzinājumā ar stingrākiem serdeņiem.
• Tikai ļoti pavisam nesen ir sākts kļūt pieejams pietiekams skaitļošanas jauda, lai sāktu matemātiski modelēt golfa bumbas lidojumu pa gaisu un to, kā tas atšķiras ar dažādiem tekstūras veidiem un tamlīdzīgiem. Pat tagad, lai gan, nav pierādīts, ka neviens "perfekts" modelis ir tāds, jo problēma joprojām ir neticami skaitliski intensīva, prasot ievērojamu laiku pat visātrākos superdatoros pasaulē. Lai uzzinātu, ātrākajiem personālajiem datoriem pasaulē šodien būtu nepieciešami aptuveni 15 gadi, tikai lai aprēķinātu daļu no otra golfa bumba, kas lido pa gaisu.
• Nevar paralēli šīm problēmām izmantot arī superdatoros, kaut arī tajā ir gūti zināmi panākumi. Piemēram, Nikolajs Beratlis Merilendas Universitātē ir veiksmīgi izstrādājis golfa bumbiņu lidojuma algoritmus, kas var salīdzinoši efektīvi izmantot vairākus pasaules superdatoru procesorus. Vienā šādā vienkāršā vadībā viņiem izdevās palaist vienu simulāciju, kas aizņēma tikai 300 stundas, izmantojot 500 procesorus.
• Viens no jaunākajiem dizaina kniebiens, kas iegūts no šīm zinātniskākajām metodēm, kā aprēķināt labāko golfa lodīšu dizainu, ir izmantot daudzstūru vīlēm, nevis apļveida viltības. Ir pierādīts, ka tas samazina vilkumu pa klasiskajiem apļveida viltojumiem.
• Golfa bumbas virziens, ātrums, griešanās ātrums utt ir atkarīgs no sekundārās mijiedarbības, kuru bumba ir ar klubu, kad tā ir uzkrāta. Šī mijiedarbība parasti ilgst mazāk nekā milisekunžu.
• Visstraujāko golfa bumbiņu, kas līdz šim bija sasniegusi, cieta Kanādas Džeisons Zubaka (Jason Zuback), kam izdevās sasniegt golfa bumbu 204 mph, pārspējot iepriekšējo 188 mph ātrumu, ko turēja José Ramón Areitio.