达伦联系我们问:
高尔夫球呈酒窝状是为了破坏球周围的空气。据我所知,这减少了它们的阻力,使它们比完全圆形时飞得更远。为什么我们看不到有酒窝的汽车、飞机和火车?如果这种效果对高尔夫球如此有效,为什么不能用在f1赛车上呢?”
亚当·墨菲寻找一杆进洞来回答这个问题,并与剑桥大学惠特尔实验室的山姆·格里姆肖进行了交谈……
在这一集里
为什么我们没有酒窝车?
亚当·墨菲发现了…
达伦-高尔夫球的酒窝是为了破坏球周围的空气。据我所知,这减少了它们的阻力,使它们比完全圆形时飞得更远。为什么我们看不到有酒窝的汽车、飞机和火车?如果这种效果对高尔夫球如此有效,为什么不把它用在f1赛车上呢?
亚当:为什么不呢,毕竟你既可以驾驶高尔夫球又可以驾驶汽车。那么,是什么让一个对酒窝有好处而另一个没有呢?来自剑桥大学惠特尔喷气发动机实验室的山姆·格里姆肖来到这里,试图找到答案
为了回答这个问题,我需要你想象一股气流流过一个物体。我们把物体后面杂乱的流称为尾流,就像你看到的船后面一样。物体上的阻力与尾流的大小和形状有关。
现在,如果我们把物体的表面放大,我们会看到摩擦减慢了空气的速度;这个流动较慢的区域称为边界层。
如果整体流动相对缓慢,物体较小,则空气的粘性使边界层流动平滑。这种气流很难沿着弯曲的表面移动,所以对于一个球体来说,空气在表面的一半左右离开,产生很大的尾流和很大的阻力。
亚当-想象一下你拖着你的手穿过水。如果你先用手掌,你会做一个很大的尾迹,你会感觉到很大的阻力。但是如果你用更细的手,你就能更容易地在水中划动,留下更小的尾迹。所以,因为球不是光滑、流线型的形状,空气不能一直跟着球,它会在球后面形成一个巨大的尾流,把球拉回来……要是有什么办法能搅乱这个大睡醒就好了……
萨姆G -对于快速流过一个大物体的气流,边界层变得搅动起来,或者是紊流。这种类型的流沿着球体表面进一步旋转,产生更小的尾迹和更小的阻力。
高尔夫球虽小但速度快,它在这两种行为之间微妙地保持着平衡。光滑的高尔夫球往往有光滑的边界层,从而产生较大的阻力。然而,酒窝足以扰乱流动,使边界层湍流,减少阻力,让你击球更远。对于汽车或火车来说,与高尔夫球相比,它们非常快,非常大,边界层是湍流的,所以酒窝没有影响。
亚当-真遗憾,我个人想看到一辆有酒窝的F1赛车。
感谢Sam的回答,也感谢evan_au和论坛上的Janus,他们得出了类似的结论。下期节目,我们将从另一位山姆那里回答这个问题。
山姆:如果同卵双胞胎兄弟和同卵双胞胎姐妹结婚,并且这对夫妇各有一个孩子,那这两个孩子会像双胞胎吗?
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