用物理知识解释高尔夫球为什么表面粗糙小凹坑可使空气形成一层紧贴球表面的薄薄的紊流边界层，使得平滑的气流顺着球形多往后走一些。这是为什么？

Question

用物理知识解释高尔夫球为什么表面粗糙
小凹坑可使空气形成一层紧贴球表面的薄薄的紊流边界层，使得平滑的气流顺着球形多往后走一些。这是为什么？

Answer 1

空气对于任何在其中运动的物体,包括高尔夫球,都会施加作用力.把你的手伸出行驶中的车外,可以很容易地说明这个现象.空气动力学家把这个力分成两部分：升力及阻力.阻力的作用方向与运动方向相反,而升力的作用方向则朝上.高尔夫球表面的小凹坑可以减少空气的阻力,增加球的升力.
一颗高速飞行的高尔夫球,其前方会有一高压区.空气流经球的前缘再流到后方时会与球体分离.同时,球的后方会有一个紊流尾流区,在此区域气流起伏扰动,导致后方的压力较低.尾流的范围会影响阻力的大小.通常说来,尾流范围越小,球体后方的压力就越大,空气对球的阻力就越小.小凹坑可使空气形成一层紧贴球表面的薄薄的紊流边界层,使得平滑的气流顺着球形多往后走一些,从而减小尾流的范围.因此,有凹坑的球所受的阻力大约只有平滑圆球的一半.
小凹坑也会影响高尔夫球的升力.一个表面不平滑的回旋球,会像飞机机翼般偏折气流以产生升力.球的自旋可使球下方的气压比上方高,这种不平衡可以产生往上的推力.高尔夫球的自旋大约提供了一半的升力.另外一半则是来自小凹坑,它可以提供最佳的升力.