골프공이 울퉁불퉁한 이유가 있을까요?

Question

안녕하세요

골프공 모양은 울퉁불퉁한데요. 비싼거든 싼거든 모양이 똑같은데요.

이 울퉁불퉁한 모양은 뭔가 과학적인 이유가 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

골프공 울퉁불퉁한 구멍을 '딤플'이라 부릅니다.

딤플은 회전하는 골프공이 받는 공기의 저항을 줄여 공의 속도를 늘리는 역할을 합니다.

실험에서 딤플이 없는 골프공은 100야드 정도를 날아가지만, 딤플이 있는 골프공은 2.5배인 250야드 이상 날아갔으며 이는 골프공이 날아갈 때 발생하는 저항을 줄여 공의 속도를 늘리게 되는 것이죠.

딤플의 깊이에 따라서도 공이 날아가는 거리가 최대 50야드까지 차이가 나기도 하고 딤플의 깊이뿐 아니라 딤플의 수, 딤플의 배열도 유체역학적으로 가장 적합하도록 바꾸면 공은 빠른 속도를 내 더 멀리 날아 갈 수 있다고 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

골프공이 표면에 울퉁불퉁한 질감을 가지는 이유는 공기저항을 줄이기 위해서입니다.

골프공이 공중에서 이동하면서, 공기저항에 의해 속도가 낮아지게 됩니다. 이러한 공기저항을 줄이기 위해 골프공의 표면은 울퉁불퉁하게 만들어집니다. 울퉁불퉁한 표면에서, 공기는 표면을 따라 흐르면서, 공을 밀어내는 효과를 만들어냅니다. 이렇게 하면, 공의 비행 거리가 더 멀어지게 되는 것입니다.

또한, 골프공의 표면 울퉁불퉁함 정도는 규정되어 있는데, 이는 규정한 범위 내에서 자유롭게 디자인할 수 있습니다. 따라서, 각각의 골프공 제조사는 자사의 기술력과 디자인 컨셉에 따라, 울퉁불퉁한 정도를 조절하여 공의 비행 거리와 안정성을 극대화하려고 노력하고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

골프공의 움푹패인 울퉁불퉁한 형상은 공기저항을 줄여주고 공이흔들리지않게 도와주어 먼곳까지 정확히 날아가는데 예측을 쉽게 만들어줍니다.

Answer 4

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

골프공의 표면 홈을 '딤플'이라고 하는데요...

골프 공에 파인 작은 홈은 공기 저항을 감소시키는 효과가 있습니다.

저항은 공 뒤쪽에 생기는 소용돌이 때문에 발생하는데요. 소용돌이가 생기면 공기의 압력이 내려가고 공을 뒤쪽으로 잡아당기는

저항력이 발생합니다.

그런데 공의 딤플들은 공에서 가장 가까운 공기의 경계층 자체에 난기류를 형성해줍니다.

경계층은 공의 뒷부분으로 돌아가며 분리되는데요.

난기류가 형성되면서 경계층의 분리를 지연시켜주고 그 결과 공 전체의 기압 차이가 감소하게 돼 항력이 줄어듭니다.
즉, 딤플이 있으면 공 뒤쪽에 소용돌이가 잘 생기지 않아 공기 저항이 감소합니다.

이 덕분에 골프공 뒤에서 발생하는 후류의 폭이 줄어듭니다.

공 전체의 기압 차이가 감소하고..

그 결과 딤플공의 항력은 표면이 매끄러운 공의 절반으로 줄어듭니다.

이해가 되셨는지 모르겠네요...ㅎㅎ