İster bir golf tutkunu olun, ister bir mağazada bir golf ekipmanı paketinin yanında yürürken bulunun, sporun yuvarlak beyaz toplarının yüzeyinde neden yüzlerce küçük girinti olduğunu merak etmiş olabilirsiniz. Bu çukurlar sadece görünüş için mi yoksa bir amaca hizmet ediyor mu?
Aslına bakarsanız çukurlar golf oyununu mümkün kılıyor. Çukurlar, aerodinamik optimizasyonu veya havadaki bir nesnenin kaldırılmasını ve sürüklenmesini etkileyerek topun daha uzun mesafeler kat etme yeteneğini kolaylaştırır. (Kaldırma, harekete dik yönde gider; sürükleme harekete karşı gelir.) Scientific American‘a göre, çukurlu bir top, pürüzsüz olanın iki katı kadar yol alır. Bunun nedeni, çukurların topun etrafında bir hava sınırı oluşturması ve havanın izini ve sürtünmeyi azaltmasıdır. Ayrıca, topun etrafındaki katmanda türbülansa neden olarak türbülatör görevi görürler.
Golf topu nasıl tasarlandı?
Golf endüstrisindeki mühendisler ve bilim adamları, topun fırlatma koşullarını belirlemek için bir golf sopası ile bir golf topu arasındaki etkiyi inceler. Darbe tipik olarak saniyenin yalnızca 1/2000’i kadar sürer, ancak topun hızını, fırlatma açısını ve dönüş hızını belirler. Bu kısa çarpışmadan sonra topun yörüngesi tamamen yerçekimi ve aerodinamik tarafından kontrol edilir. Sonuç olarak, çukur desen tasarımıyla elde edilen aerodinamik optimizasyon, genel golf topu geliştirmenin kritik bir parçasıdır.
Profesyonel bir golfçünün vurduğu pürüzsüz bir golf topu, çukurlu bir golf topunun ancak yarısı kadar uzağa gidebilir. Çoğu golf topunun ortalama derinliği yaklaşık 0.010 inç olan 300 ile 500 arasında çukur vardır. Bir golf topunun üzerindeki kaldırma ve sürükleme kuvvetleri, çukur derinliğine çok duyarlıdır: 0.001 inçlik bir derinlik değişikliği, topun yörüngesinde ve uçabileceği toplam mesafede radikal bir değişiklik yaratabilir. Çukurların şekli geleneksel olarak dünyanın her yerinde aynıdır, ancak diğer şekillerin aerodinamik performansını optimize etmek mümkündür.
Nasıl daha uzağa gider?
Hava, içinden geçen herhangi bir nesneye bir kuvvet uygular. Kolunuzu hareket halindeki bir arabanın camından uzak tutmak bu fenomeni kolayca gösterir. Aerodinamikçiler, kuvveti iki bileşene ayırır: kaldırma ve sürükleme. Sürükleme, harekete doğrudan karşı koymak için hareket ederken, kaldırma harekete dik bir yönde hareket eder (bir golf topu durumunda genellikle yukarı doğru yönlendirilir). Elinizi hava akımında döndürdüğünüzde, elinize etki eden kaldırma ve sürükleme kuvvetlerinin miktarını ve yönünü değiştirirsiniz.
Hareket eden bir nesnenin ön tarafında yüksek basınç alanı vardır. Hava, ön tarafın hatları üzerinden düzgün bir şekilde akar ve sonunda nesneden arka tarafa doğru ayrılır. Hareket eden bir nesne ayrıca hava akışının dalgalandığı veya çalkalandığı türbülanslı bir iz bölgesi bırakarak arkasında daha düşük basınca neden olur. Uyanıklığın boyutu, nesne üzerindeki sürükleme miktarını etkiler. Bir golf topunun üzerindeki çukurlar, topun yüzeyine yapışan ince, türbülanslı bir sınır hava tabakası oluşturur. Bu, düzgün bir şekilde akan havanın topun yüzeyini topun arka tarafının etrafında biraz daha uzağa takip etmesine izin vererek, izin boyutunu azaltır. Böylece çukurlu bir top, düz bir topun yaklaşık yarısı kadar sürüklenir.
Çukurlar da kaldırmayı etkiler. Ters dönüşlü pürüzsüz bir top, top bir uçağın kanadı gibi hareket edecek şekilde hava akışını çarpıtarak kaldırma yaratır. Döndürme eylemi, topun altındaki hava basıncını, üstteki hava basıncından daha yüksek yapar; Bu dengesizlik top üzerinde yukarı doğru bir kuvvet oluşturur. Top dönüşü, bir golf topunun kaldırmasının yaklaşık yarısına katkıda bulunur. Diğer yarısı ise kaldırma kuvvetinin optimizasyonuna izin veren çukurlar tarafından sağlanır.
Bu Yazı İlgini Çekebilir: İlk Frizbi Ne Zaman Üretildi? Uçan Diskin Tarihi
Tasarım aynı zamanda cismin kaldırılmasına da katkıda bulunur, kaldırmanın kabaca yarısı topun dönmesinin sonucu, diğer yarısı ise çukurlardan kaldırma kuvvetinin optimizasyonunun bir ürünüdür.
Genel sonuç, havanın topun etrafında daha düzgün akması ve önündeki havanın daha hızlı hareket etmesidir. Top, esasen mükemmel bir aerodinamik sandviçin ortasındadır, arkasındaki daha yüksek basınç, topu ileriye doğru iter ve önündeki azaltılmış basınç, havanın daha hızlı hareket etmesine izin verir.
Golf topunun üzerinde kaç çukur vardır?
Sıradan bir golf topunun ortalama derinliği 0.010 inç olan 300 ila 500 çukura sahiptir. Çoğu küreseldir, ancak bazı şirketler sürtünmeyi daha da azaltmak için altıgen bir şekil benimsemiştir.
Golf topları her zaman işaretli değildi. İlk oyuncular pürüzsüz toplar kullandılar, ancak bir top ne kadar çok çentiklenir ve hasar görürse, o kadar uzağa gideceğini fark ettiler. Bir golf topu durumunda, biçim kesinlikle işlevi takip eder.
Kaynak: Scientificamerican.com