Principios de la física del golf Galileo

Principios de la física del golf Galileo

Explicar el swing de golf a través de la física puede parecer aburrido y complejo al principio. Sin embargo, con un conocimiento del swing y algo de experiencia personal, puede resultar intrigante. ¿Por qué un arco de giro más grande da como resultado una mayor velocidad de giro? ¿Por qué una mayor rotación de los hombros durante el downswing produce golpes más largos? Explorar estos conceptos de física podría profundizar su comprensión del golf. 

         

  1. Efecto de doble péndulo durante el swing, dos efectos pendulares ocurren: el brazo que actúa como un péndulo gira en los hombros y la maza forma un péndulo que gira en las muñecas. Si estos péndulos armonizan sus movimientos, el segundo péndulo formado por el palo se libera naturalmente antes de golpear la pelota, permitiendo que la fuerza descendente se transfiera a la pelota, haciendo que el golpe sea más natural y eficiente.                                                                 

  2. La fuerza centrípeta es la fuerza que hace que un objeto se mueva en una trayectoria curva. De acuerdo con la fórmula para la fuerza centrípeta, su magnitud es inversamente proporcional al tamaño de la trayectoria curva. Aplicado al swing, una trayectoria de swing más larga requiere menos fuerza centrípeta para mantener la rotación, lo que permite una mayor velocidad de swing y una mayor distancia.     

  3. .El par es la fuerza de rotación que altera la velocidad de rotación de un objeto. En el swing, la mayor rotación del hombro durante el backswing y la rotación de la cadera durante el downswing se manifiestan como torsión. Según la ecuación Torque = Fuerza × Longitud del brazo de palanca, un brazo de palanca más largo genera más torque. Por lo tanto, durante el backswing, el aumento de la rotación de los hombros amplifica el brazo de palanca, lo que resulta en una mayor fuerza de swing. De manera similar, durante el downswing, la rotación de la cadera genera un torque significativo, lo que lleva a velocidades de swing más rápidas y golpes más largos. Estos conceptos enfatizan los beneficios de alargar el cuerpo y aumentar la amplitud de rotación para producir un mayor torque y, en consecuencia, generar más fuerza y ​​velocidad durante el swing.                                                                                            

         

  Ahora, profundicemos en las fuerzas que actúan sobre el golf galileo pelota desde el impacto hasta el aterrizaje.

Fuerzas sobre la pelota durante el impacto La interacción entre el golfista y el palo es crucial durante el swing. A medida que el golfista hace el swing, transfiriendo fuerza muscular del cuerpo al palo, entran en juego varias fuerzas. El golfista aplica fuerza al palo y, a cambio, el palo ejerce una fuerza centrífuga en la dirección opuesta, guiando naturalmente el seguimiento del golfista. Además, la fricción entre el brazo y el palo afecta la transferencia general de fuerza, afectando la potencia y la dirección del swing.

Fuerzas entre el palo y la pelota Durante el instante del contacto, el palo y la pelota experimentan una deformación y posteriormente generan fuerzas elásticas. A medida que la pelota y el palo se comprimen y luego se restauran, crean una fuerza elástica. La dirección de esta fuerza es opuesta a la dirección de la deformación. Además, se produce fricción entre el palo y la pelota, lo que influye en el giro y la trayectoria de la pelota.

Fuerzas de vuelo de la pelota después del impacto Cuando la pelota de golf vuela por el aire, experimenta fuerzas aerodinámicas, específicamente fuerzas de arrastre, elevación y giro. Si bien las fuerzas inducidas por el giro actúan perpendicularmente a la resistencia y la sustentación, su efecto puede ignorarse en un disparo directo. Comprender la influencia correcta de la sustentación y la resistencia durante el vuelo permite al golfista comprender mejor la trayectoria de la pelota y la distancia recorrida.

Efectos de la resistencia al vuelo de la pelota de golf A medida que el aire fluye alrededor de un objeto estacionario como una pelota de golf, la velocidad del aire en el frente disminuye mientras acelera cerca de la separación de la corriente de aire. De acuerdo a el efecto magnus, un flujo de aire más rápido crea una presión más baja. Esto crea una estela irregular detrás del balón, con baja presión en los costados y alta presión en el frente. La diferencia de presión entre el aire que se mueve lentamente por delante y la estela turbulenta genera la principal fuente de resistencia. Los diferentes diseños de palos y pelotas afectan directamente esta resistencia, impactando la velocidad de retroceso y la trayectoria de vuelo de la pelota. Las pelotas de golf con hoyuelos, por ejemplo, mejoran ligeramente la fricción pero reducen el tamaño de la estela turbulenta, lo que reduce significativamente la resistencia a la presión.   

                                                  

 Efectos de la sustentación en el vuelo de la pelota de golf Cuando el aire fluye sobre una pelota de golf en rotación, la pelota crea una resistencia inducida por el giro alrededor de su circunferencia. Este efecto hace que el flujo de aire en la parte superior de la pelota se mueva más rápido, reduciendo la presión, mientras que el flujo de aire debajo se ralentiza, creando una presión más alta. Esta diferencia genera una fuerza ascendente llamada sustentación. La rotación de la pelota de golf produce sustentación, lo que le da a la pelota un ligero "deslizamiento" por el aire, extendiendo su tiempo de vuelo sin gastar una cantidad significativa de energía obtenida del golpe inicial.

Fuerzas que actúan sobre la pelota después del aterrizaje Después del aterrizaje, la pelota experimenta fricción de deslizamiento y rodadura en el suelo. Inicialmente, tras el impacto, la pelota de golf se desliza sin rodar. La fricción por deslizamiento entre la superficie de la pelota y el césped desacelera gradualmente la pelota. A medida que la fricción aumenta la rotación, la bola eventualmente comienza a rodar a una velocidad óptima, minimizando la fricción por deslizamiento. La magnitud de la fricción sobre la pelota depende de la rugosidad del césped.

Las fuerzas que actúan sobre la pelota, desde el impacto hasta el aterrizaje, son multidimensionales. Comprender estas intrincadas fuerzas permite Golfistas de Galileo optimizar sus swings y comprender el comportamiento de la pelota a lo largo de su vuelo.

       

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