高尔夫球表面布满相同规格的小坑,有300~500个之多,每个坑的平均深度约为0.025厘米。我们常见的球类大多数表面都是光滑的,为什么高尔夫球的表面会布满小坑呢?
科学家发现,两个同等尺寸和重量的球,其中一个球的表面布满小坑,另一个球的表面光滑规则,将两者以同等外力和方向抛入空中,在空中高速飞行时,前者受到的空气阻力要小于后者。
从空气动力学角度分析,可将飞行过程中高尔夫球所受到的力分成两部分:一个是与高尔夫球运动方向相反的阻力,另一个是垂直向上的升力。高尔夫球表面的小凹坑不仅可以减少空气阻力,还能增加球的升力。
飞行中的球,其表面会吸附多层空气,统称为介层,这是由于球与空气之间的黏滞性造成的。光滑的球在空中飞行时,其介层在经过球的直径区域时,便会从球面剥离,同时在球后产生面积很大的旋涡区,使得球体前方所受压力比后面大。
对于高尔夫球来说,由于其表面布满小坑,空气介层可以紧贴在球体表面,因此在球体后方形成的旋涡区面积较小,所以球体前后压力差较小,球体所受的压差阻力也较小。因此,高尔夫球上的小坑反而成就了它飞行上的优势,在空中展现出更远更美的弧线。