Помогут ли ямочки шарику для пинг-понга двигаться быстрее?

Углубления используются на мячах для гольфа, чтобы способствовать формированию турбулентного пограничного слоя, который дольше остается с мячом, когда он движется по воздуху, что значительно снижает сопротивление давления, испытываемое мячом. Повышенное сопротивление поверхностного трения, создаваемое ямками на поверхности мяча, очень мало по сравнению с уменьшением сопротивления давлению, от которого оно выигрывает; следовательно, общее сопротивление уменьшается из-за ямок. Это полезно, потому что мяч для гольфа должен преодолевать большие расстояния с потенциально большим сопротивлением воздуха. Наоборот,

Мой вопрос: исходя из этих знаний, будут ли шарики для пинг-понга двигаться быстрее в результате добавления ямочек? Выиграют ли они от ямочек вообще? У них похожий размер и форма, но гораздо меньшая масса, чем у мячей для гольфа, отсюда и моя неуверенность.

Это больше касается предотвращения отклонения от прямолинейного движения, связанного со вращением, чем скорости.

Ответы (2)

Вы в основном правы в том, что ямочки на мяче для гольфа уменьшают его сопротивление, способствуя переходу от ламинарного к турбулентному потоку, что уменьшает размер отрывного следа за мячом. Но это не значит, что другой мяч принес бы такую ​​же пользу.

Число Рейнольдса (плотность * скорость * диаметр / вязкость) должно быть в пределах определенного диапазона, чтобы получить эффект. При меньших значениях ямочки (или другая шероховатость) не будут достаточным препятствием для перехода, а при более высоких значениях поток без них будет турбулентным.

Чтобы увидеть, выиграют ли мячи для пинг-понга от ямочек, нам нужно сравнить их скорости и диаметры с мячами для гольфа. Быстрый поиск в Интернете показал, что мячи для гольфа движутся со скоростью около 80,5 м/с и имеют диаметр около 42,6 мм, тогда как числа для мячей для пинг-понга составляют около 30 м/с и 40 мм. Сравнение чисел Рейнольдса дает около 240 000 для мяча для гольфа и 80 000 для мячика для пинг-понга.

На приведенном ниже рисунке (взятом из Fluid Dynamic Drag С. Хорнера) показаны экспериментальные измерения сопротивления для сфер в зависимости от числа Рейнольдса и показано резкое изменение формы при числах Рейнольдса в переходной области между 100 000 и 1 000 000.введите описание изображения здесь

На следующем рисунке (из того же источника) увеличен более крупный масштаб интересующей нас области, и показано, что число Рейнольдса мяча для пинг-понга, равное примерно 80 000, находится чуть ниже начала переходной области, что указывает на то, что он вряд ли выгода от добавления ямочек.введите описание изображения здесь

Основное отличие состоит в том, что мячик для пинг-понга проходит гораздо меньшее расстояние за гораздо меньшее время. Начальная скорость зависит только от его массы и силы удара летучей мыши. В конце его очень короткого полета в секунду или меньше его конечная скорость не является основным фактором, и он не успевает замедлиться достаточно значительно, чтобы это имело значение.

Спин, вероятно, также имеет значение, но я недостаточно хорошо разбираюсь в гольфе, чтобы комментировать.

Вы в этом уверены? Я думал как раз наоборот. Поиграв в гольф, я могу подтвердить, что вращение во многом является частью удара (затухание и хук для направления, обратное вращение для дальности). Я думал, что ямочки способствуют этому, создавая трение с воздухом (ср. мех на теннисном мяче, шероховатая поверхность на футбольном или баскетбольном мяче). Я бы подумал, что шарик для пинг-понга настолько легкий, что ему не нужны ямочки - достаточно небольшого трения о поверхность.
@OscarBravo Тогда ты знаешь о гольфе больше, чем я. Я удалю вторую часть своего ответа, так как, очевидно, не могу проводить обоснованные сравнения.
На мой взгляд, вы не хотите, чтобы шарик для пинг-понга двигался быстрее. Когда вы «хлопаете» по мячику для пинг-понга, вам нужно сильно подкрутить его, чтобы он упал на стол по другую сторону сетки. Если бы он двигался намного быстрее, было бы несколько «легче» ударить по этому «хлопку» слишком далеко и не попасть в стол для пинг-понга.
Я думаю, что ямочки имеют огромное значение во вращении предполагаемого мяча для пинг-понга. Да, скорость другое дело.
Помогут ли ямочки шарику для пинг-понга двигаться быстрее?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v