グリーンでは、誰もが完璧なテクニックとパターを持っていると信じています。 彼らはスイングを完璧に調整し、使用するボールのブランドについて自慢しています。クラブは最高のお金で買えます。 しかし、結局のところ、物理学はゴルフと関係があり、お金や自慢もそうです。 ゴルフボールのディンプルという重要な要素が1つもなければ、完璧なスイング、クラブ、マインドセットがあったとしても問題ではありません。
クラブとボールの間のインパクトの瞬間はほんの数秒間続き、そのインパクトによってボールの速度、打ち出し角度、スピン速度が決まります。 そのため、その一瞬が重要であり、インパクトをカウントするために正確な正しいスイングに間違いなく取り組む必要があります。 しかし、接続の瞬間の後、重力と空力の謎が機能するようになります。 それ がディンプルの出番です。
短い答え
ゴルフボールのディンプルとそれらが入っているパターンは、ボールの空気力学に影響を与えます。 これらの小さなポックマークを作成してボールの形状を最適化すると、ボールが空中を飛ぶ方法が変わり、そのホールでのより良いショットが得られます。 ゴルフボールにディンプルを追加すると、表面に付着する空気の薄い層が作成され、ボールの背後の抗力が最小限に抑えられ、ボールの揚力が増加し、ボールがより高くなり、より速く前進できるようになります。
Top-Flite Golf Companyの上級科学者であるTom Veilleuxと空力研究のディレクターであるVince Simondsは Scientific American に次のように語っています。ディンプルはそうです。」
ゴルフボールは必ずしもこのようにうまく設計されていませんでした。 昔は、ゴルフボールは木でできていました。 また、17世紀には、それらは革で作られ、ガチョウの羽が詰められた特別なアイテムでした、と米国ゴルフ協会のエンジニアであるスティーブ・キンタヴァラは言います。 1900年代までに、ゴルフボールはグッタパーチャと呼ばれる樹液から作られていました。これは1600年代の「羽毛」よりもよく跳ね返りました。 これらの「ガット」は、彼らがあざけられてプレーからすり減るにつれて、さらに遠くへと移動し、したがって、ゴルフボールにディンプルを追加するというアイデアが生まれました。
気難しい答え
では、ディンプルはゴルフボールの飛行にどのように影響しますか？
事実から始めましょう。ゴルフボールには、深さが約0.010インチの約300〜500個のディンプルがあります。 ディンプルは伝統的に球形ですが、空力性能のために他の形状も最適化できます。たとえば、Callaway HXは六角形を使用します。この変更は、2002年に新しいボールが発表されたときに大きな問題でした。
核心をもっと深く理解するには、空気力学の重要な概念を理解する必要があり ます 。これは主に、空気が及ぼす力の2つの要素である 揚力 と 抗力 です。 ドラッグ は動きに直接反対しますが、 リフト は垂直方向の力であり、ゴルフボールを空中に持ち上げるのに役立ちます。 目標は、 揚力 を増やし、 ドラッグ を減らしてオブジェクトをさらに遠くに進めることであり、ディンプルがそれを助けます。
ゴルフボールが飛ぶと、空気が邪魔にならないように押し出され、その背後に乱気流が発生し、空気の流れが攪拌され、空気圧が低くなります。 Quintavalla氏によると、低圧ゾーンはほとんど真空のように作用し、ゴルフボールを後方に吸引するため、抗力が発生します。
ディンプルは乱流の小さなポケットを作ります。 これにより、ボールを通過する空気が、空気流としてゴルフボールの周りをよりしっかりと回り、低圧ゾーンと全体的な抗力が最小限に抑えられます。 取り付けられた気流は、より狭い低圧の伴流を作成します。つまり、ボールは後方にあまり吸い込まれません。 効果的に、薄いエアクッション（乱流境界層）は、くぼんだボールが滑らかなボールの約半分の抗力を持ち、ほぼ2倍の距離を移動できることを意味します。
あなたが視覚的な学習者である場合、図を使用して物理学をレイアウトするQuintavallaがあります。
ディンプルは、空力パズルのもう1つの要素である揚力も最適化します。 簡単に言えば、ゴルフボールのバックスピンは、空気が通過するときに空気を下向きにリダイレクトします。これは、ニュートンの第3法則のおかげで、上向きの力を生み出します（覚えておく必要があります：その高校の物理学のリマインダー）。
ボールが後方に回転すると、上端はその上を移動する気流と同じ方向に回転します。 摩擦のため、上部の空気の流れはボールの周りを引き下げられ、ボールの後方に引き下げられます。 しかし、ボールの底は空気の流れと反対方向に回転しており、上方に偏向することができないため、高圧の領域が形成されます。 上部からの空気は下向きに偏向されているため、その高圧領域から上向きに等しく反対の力が必要です（また、ニュートンの3番目に感謝）。これはマグナス効果としても知られています。 この圧力の不均衡が揚力を生み出し、ボールのディンプルがこれらの効果を誇張します。
そのため、次回コースに出て仲間に感銘を与えたいときには、マグナス力とそのバックスピンへの影響に間違いなく取り組むことができます。 ゴルフボールのディンプルがボールの空力抵抗を減らし、ボールの揚力を上げて、ボールをより遠くに、より速く飛ばすと言えます。 または、真実を隠して古典的な自慢に固執することもできます。 また、プレーするグリーンをお探しの場合は、アメリカで最も難しい9つのゴルフホールがあります。
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