足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦


足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦



说足球之前 , 咱们先来说说高尔夫球 , 因为它有一个让人年夜跌眼镜的现象:越是滑腻的高尔夫球 , 越是飞不远 。

相差可以有多年夜呢?划一用力的环境下 , 粗拙球的飞翔距离可所以滑腻球的5倍!
这其实是有违人们的正常认知 , 我们都认为 , 球形是最完美的形体 , 概况越是滑腻 , 则在飞翔的过程中 , 球面与年夜气的摩擦就越少 , 划一用力的环境下 , 理应飞得越远 。
可是 , 高尔夫球不是如许 。
早前 , 角逐用的高尔夫球 , 其里面是用羽毛填充 , 再用皮革包裹起来 , 如许的球很难做出尺度的球体 。 1898年后 , 高尔夫球的建造材料逐渐被橡胶替代 , 但人们却在这时发现了一个奇异的现象:利用时候越长的球 , 打得越远 。
这引起了那时人们的好奇 , 颠末试探 , 终于找到了原因 , 本来 , 用橡胶的做的新球 , 其概况十分滑腻 , 而利用时候很长今后 , 其概况的橡胶要么有的处所开裂了 , 要么就是有的处所磨损了 , 总之就是 , 球面半斤八两粗拙 。
这让人们意识到 , 高尔夫球的概况越是粗拙 , 打得就越远 。 所以 , 后来的高尔夫球概况不再是滑腻的了 , 而是布满无数的"小酒窝" 。
足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦



图片作者:Wolfye

足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦



高尔夫球的变迁(图片来自1919年出书的《高尔夫50年》一书)
此刻出售的高尔夫球 , 其概况年夜约有250-450个"小酒窝" , 最高记载是在一个球上有1070个小酒窝 。
任教于浙江年夜学38年的毛根海传授 , 其在所著的书《奇奥的流体活动科学》一书中 , 有这么一个数据:
划一前提下 , 布满小酒窝的高尔夫球 , 它在飞翔中所受到的阻力只有滑腻球的一半 , 而飞翔距离是滑腻球的5倍 。
问题来了 , 为什么粗拙球比滑腻球飞得更远?原因很简单 , 先来看一个例子 。
足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦



1968年 , 阿波罗8号飞船返回地球年夜气层时示意图(图片来自NASA)
如上图 , 飞船在返回地球年夜气层时 , 因为速度极高 , 飞船前方与年夜气猛烈抵触触犯 , 压力极高 , 反过来呢 , 后方的空间 , 压力很小 , 这是因为飞船高速下落时会排开空气 , 后方空气少了 , 压力当然就小了 。 尔后方压力小会发生一种抽吸的力 。
物体在流体中活动时 , 前后压力差所带来的阻力就叫做"外形阻力" 。
现代核潜艇为什么全利用"水滴型"外形?这也是为了削减外形阻力 。
若您经常看"科普中国"寒木写的文章 , 您可能会记得 , 在《核潜艇在哪儿跑得更快?深海仍是水面?良多人之前都错了》一文中 , 我们切磋了潜艇多利用"水滴型"外形的当作因 。
足球越光滑飞得越远?这样的足球才是守门员的噩梦



如上图 , 顶部的垂直竖版 , 其形体阻力最年夜 , 原因是厥后方的"低压区"面积最年夜 , 第二个球体的低压区有所削减 , 直至底部的水滴型 , 其外形阻力最小 。

也就是说 , 不异前提下 , 要想削减阻力 , 一个最有用的是:想法子削减厥后方的低压区面积 。
但高尔夫球总不克不及像核潜艇一样 , 也做当作水滴型 , 怎么办?经由过程流体力学尝试 , 人们发现 , 滑腻的与布满小酒窝的球比拟 , 后者发生的低压区面积更少 。

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