تسجيل الدخول

تسجيل

الديناميكا الهوائية لكرة الجولف

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص260

2025-07-28

742

لماذا توجد نقرات على سطح كرة الجولف ؟ إذا ضربت كرة جولف ودارت إلى الأمام (حيث تدور قمة الكرة في اتجاه مسيرة الكرة)، فإن الكرة سوف تدور للأمام عندما تصطدم بالأرض الخضراء. هل هذا أمر مرغوب من جانب لاعب عادةً ما يسدد ضربات تسقط على مسافة أقصر كثيرًا من الحفرة؟

الجواب: في البداية كانت كرات الجولف ملساء، ثم لاحظ لاعبو الجولف أنه بمجرد ، أن تصبح الكرة مثلمة وبالية فإنها تحلق لمسافة أبعد بالدفعة نفسها المكتسبة من عصا الجولف. وفي النهاية تحسنت التصاميم الحديثة المنقورة، فسمحت بقذف كرات الجولف المسافة أبعد بكثير مما تحققه الكرات الملساء المشابهة.

الوظيفة الأساسية للنقرات هي تقليل مقاومة الهواء على الكرة من خلال تقليل فرق الضغط بين مقدمة الكرة ومؤخّرتها. في المقدمة يكون الضغط مرتفعًا بسبب اصطدام الكرة بالهواء. فأثناء انزلاق الكرة في الهواء يتعلق الهواء بالكرة ثم ينفصل عنها عند نقطة معينة، وعندما ينفصل عنها يُشكل دوامات يكون فيها ضغط الهواء أقل. وإذا كانت منطقة تكون الدوامات عند مؤخّرة الكرة ممتدة، فإن فرق الضغط بين مقدمة الكرة ومؤخرتها يمكن أن يكون كبيرًا. وهذا يعني أن مقاومة الهواء تصير كبيرة ولا تطير الكرة لمسافة بعيدة. أما عندما تصبح الكرة مغطاة بالنقرات (أو مثلمة)، فإن الهواء الموجود على جوانب الكرة يتخلخل، مما يسمح بتعلُّق الهواء بسطح الكرة بطريقة أفضل والوصول لمسافة أبعد عند سطحها الخلفي قبل انفصاله وتكوين الدوامات. ومن ثم، فالكرة ذات النقرات تمتلك منطقةً تُشكل دوامات أصغر في المؤخرة (ومِن ثُمَّ مقاومة هواء أقل مقارنة بالكرة الملساء.

وعلى الرغم من أن الكرة ذات النقرات تحلق لمسافة أبعد على الملعب، فمن الممكن أن تحلق المسافة بعيدة خارج الملعب عند تسديد ضربة منحنية. وهذا يعني أن النقرات تزيد المسافة وليس التحكم. تشهد الكرة الدوارة قوة «رفع». وإذا ضربت عصا الجولف الكرة في موضع منخفض بحيث تدور الكرة دورانًا خلفيا» أو «دورانًا لأسفل»)، فسيكون الرفع موجبا، ومتجها الأعلى، ومن ثُمَّ تُبقي قوة الرفع الكرة في الهواء وتحلق الكرة لمسافة أبعد. وإذا ضربت عصا الجولف الكرة في موضع مرتفع بحيث تدور الكرة دورانًا أمامياء (أو «دورانًا لأعلى») فسيكون الرفع سالبا، ومتجها الأسفل؛ ومن ثمَّ تُسبب قوة الرفع دفع الكرة لأسفل مبكرا. ومن ثم فإن الدوران لأعلى يسمح بتدحرج الكرة لمسافة أطول على العشب، لكنه يُقصِّر تحليق الكرة في الهواء. تعود قوة رفع كرة الجولف (الموجب والسالب إلى طريقة اندفاع الهواء حول الكرة الدوارة. فعند الدوران الخلفي يندفع الهواء الأسفل بسبب دوران الكرة (انظر شكل 2-5). ونظرا لأن الهواء مدفوع لأسفل بسبب الدوران، فإن الكرة تندفع لأعلى؛ أي تحظى برفع موجب. أما في حالة الدوران الأمامي، فالهواء يندفع لأعلى وتندفع الكرة لأسفل؛ أي تحصل على رفع سالب.

 شكل 2-5 بند 2-15 كرة جولف متجهة إلى اليمين الهواء يمر إلى اليسار ويغير اتجاهه للأسفل بسبب دوران الكرة. وتشهد الكرة رفعا.