운동경기에 사용하는 공들의 크기는 서로 다르지만 표면이 매끄럽다는 공통점이 있습니다.

운동경기에 사용하는 공들의 크기는 서로 다르지만 표면이 매끄럽다는 공통점이 있습니다.

       그러나 골프공은 이상하게도 표면이 옴폭하게 패어 있죠.

 

       골프공을 매끈하지 않게 만든 이유는 공을 쳤을 때 공중에서 생기는 공기저항을 줄여

       더 멀리 날아가도록 하기 위하여 과학적인 원리를 적용한 것입니다.

       표면이 곰보인 골프공이 매끈한 골프공보다 두 배 이상 멀리 날아가며, 울통불퉁한 형상을 딤플(Dimple)이라고 합니다.

 

 

 

 

 

 

       골프공은 원래 회양목으로 만든 나무공이었습니다.

 

       그러나 회양목으로 만든 골프공은 골프채로 칠 때 멋진 소리를 냈지만 멀리 가지는 못했고 

       그 후 쇠가죽을 바느질해 만든 껍데기 속에 삶은 깃털을 채우고 돌덩이처럼 말린 후 나무망치로 두들겨 둥그렇게 만들었습니다.

       이렇게 만든 골프공은 나무공보다 멀리 날아갔고. 새로 산 매끄러운 공을 자꾸 치다보면

       공이 닳게 되고 표면이 거칠게 변하며 이런 공들이 새 공보다 멀리 날아간다는 사실을 알게 됐습니다.

 

 

 

 

 

       골프공이 한없이 날아가지 못하는 것은 공기의 저항을 받기 때문입니다.

 

       공기 저항에는 두 가지 종류가 있습니다.

       공의 앞 뒤 표면에 작용하는 압력의 차이 때문에 생기는 형상저항으로 이것은 물체의 모양에 따라 다르게 나타납니다.

       두 번째는 공기와 공의 마찰로 인해 발생하는 마찰저항으로,

       공은 형상저항이 전체저항의 대부분을 차지하므로 형상저항을 줄여주면 공은 멀리 날아가게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

       공이 날아갈 때 공기는 공의 표면을 따라 흐르게 됩니다.

 

       그러나 공의 속도가 커지면 공기의 흐름은 공의 중간쯤부터 표면에서 멀어져 공의 중간 이후부터

       공기의 속도가 급격하게 떨어지고, 공기 흐름의 방향이 바뀌어 공 뒤쪽의 압력이 떨어집니다.

       공의 앞쪽에는 높은 압력이 나타나고, 뒤쪽에는 낮은 압력이 발생하여 큰 형상저항이 형성되므로 공은 멀리 갈 수 없게 됩니다.

       공의 표면에 돌기를 주면 난류가 발생하여 공기의 섞임이 활발해져 공기의 흐름이 바뀌는 것이 공의 뒤쪽에서만 이루어집니다.

       이렇게 되면 낮은 압력이 나타나는 공의 표면이 줄어들게 돼 공의 형상저항이 감소하여 공은 멀리 날아 갈 수 있게 됩니다.

 

 

 

 

 

       물체 표면에 돌기를 주어 공기저항을 감소시킬 수 있는 레이놀즈 수의 범위는 4만 ∼ 40만 정도로서,

       이 범위를 벗어나면 오히려 저항이 커져 날아가는 거리가 줄어들게 됩니다.

       골프공이 날아갈 때 레이놀즈 수는 5만 ∼ 15만 정도이기 때문에 표면에 돌기를 만들면 거리를 늘릴 수 있습니다.

 

 

       거리(볼의 속도)에 따라서 황금비율이 있다고 보시면 되는데

       클럽의 진화로 초기에 비해서 거리가 많이 늘어나면서 딤플 개수도 늘어났습니다.

       더 강하게 쳐서 더 빠르게 날라간다면 더 늘어나는것이 황금비율이 되겠지만 무조건 늘어난다고 좋아지는것은 아닙니다.