A conversation in the early 1900s:
Tom: Jerry, estou a entrar no campo de golfe. Sinta-se à vontade para se juntar a mim.
Div>Eu devo seleccionar a bola mais suave possível do cesto. Oops! Só resta uma bola por utilizar. Deixe-me usar a última.
Jerry: Isso é tão mau! Não tenho escolha.
Everdade que todos preferem brincar com uma bola novinha em folha. A noção é que as bolas mais suaves têm menos resistência a viajar pelo ar, por conseguinte, percorrem uma distância maior. No final da ronda 1:
Tom: O que acabou de acontecer? Em princípio, a bola que bati deveria ter viajado uma distância maior, o que não é o caso.
Esta foi a ideia por detrás de ter irregularidades ou “simples” numa bola de golfe. Desde então, muita pesquisa foi feita para descobrir a combinação perfeita das irregularidades.
Sim, leu bem, a combinação perfeita (simetria) para a irregularidade.
Golf Ball Aerodynamics: Covinhas e Dinâmica dos Fluidos
Covinhas da bola de Golfe e o seu impacto na bola que viaja pelo ar podem ser descritos utilizando a dinâmica dos fluidos.
Basicamente, existem dois tipos de fluxos dinâmicos de fluidos: laminar e turbulento. Em geral, muitas aplicações da vida real são de natureza turbulenta. Isto pode geralmente ser obtido a partir de um factor chamado número Reynolds. No cenário actual, quando a bola é lisa, dá origem a algo próximo de um fluxo laminar. Neste caso, o fluxo de fluido a jusante separa-se da superfície da bola sob a forma de vórtices. Este fenómeno chama-se separação de fluxo, que dá origem a um rasto viscoso atrás da bola que a abranda.
O que fazem as covinhas de bola de golfe? As covinhas actuam como turbuladores artificiais, criando turbulência junto à superfície da bola e criando duas camadas de ar à volta da bola. A camada superior vai mais depressa que a inferior, ou seja, o ar agarra-se à superfície da bola, o que cria turbulência. Isto reduz o arrasto e ajuda a bola a viajar mais longe do que uma superfície lisa. Este é outro novo termo: arrasto. O arrastamento é uma componente de força que surge como resultado de uma diferença de velocidade de um corpo sólido e fluido, e opõe-se ao movimento sólido através do ar – neste caso, a bola de golfe. Uma bola de golfe com covinhas provavelmente só tem cerca de metade do arrasto de uma bola lisa. Agora de volta à nossa história; a redução do arrasto permite que o voo da bola de golfe seja mais rápido, devido à diminuição da resistência.
Simples to drag, there is another component called “lift”. A elevação ocorre quando o fluido é rodado pelo sólido, o que cria uma força oposta. Se a bola gira de uma forma que empurra o ar para baixo, então uma força de elevação ascendente é experimentada pela bola. Uma coisa importante a notar é que este factor só entra em jogo quando a bola está a girar. Porquê? A acção de girar faz com que a pressão do ar na parte inferior da bola seja superior à pressão do ar na parte superior, e este desequilíbrio cria uma força ascendente sobre a bola. O giro da bola contribui para metade da elevação de uma bola de golfe. A outra metade da elevação é fornecida pelas covinhas da bola de golfe, o que permite optimizar a força de elevação.
Vamos discutir mais detalhadamente a aerodinâmica da bola de golfe. Quando a bola gira em torno de um eixo perpendicular ao plano em que se desloca, experimentamos a elevação. E se a rotação for em torno de qualquer dos outros dois eixos? Esse é o mundialmente famoso Roberto Carlos ou o pontapé de foguete de Beckham no futebol. A bola viaja num projéctil, e este efeito é chamado de “efeito Magnus”. Um efeito semelhante pode ser visto no jogo de cricket quando um lançador rápido tenta balançar a bola.
O número de covinhas na bola de golfe situa-se normalmente entre 330 e 500. As bolas de golfe são normalmente cobertas com covinhas de uma forma altamente simétrica. A bola oscilará se não for simétrica, ou o seu voo dependerá da parte da bola virada para a frente ou para o lado à medida que a bola gira.
Partir do princípio de que existem covinhas em apenas um lado da bola. A bola tende a curvar-se para o lado com as covinhas, uma vez que a esteira é gerada em direcção ao lado que é liso. Por exemplo, se a bola mostrada na figura abaixo estiver a ser atingida na mesma direcção de visualização, ela viajará para a esquerda.
Espero que este artigo tenha sido útil para compreender a aerodinâmica da bola de golfe e o impacto da dinâmica dos fluidos no desporto. Se quiser experimentar uma simulação por si próprio, pode criar uma conta SimScale gratuita e iniciar uma análise em apenas alguns minutos. Funciona a 100% na nuvem, pelo que não é necessário hardware ou instalação.
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