운동역학 : 골프공의 딤플효과 (형태항력)

 

 

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1. 난류, 진공현상

 

물체의 빠른 진행으로 인하여 유체의 흐름이 물체의 뒤 부분까지 감싸지 못하고 특정한 부분에서 경계층이 물체와 떨어지는 현상이 발생한다. 이때 난류가 생기는데, 매우 빠른 속도일 경우 진공이 생기기도 한다. 이러한 난류와 진공은 물체의 전면에 비해 상대적으로 저압지대로서 물체를 뒤에서 잡아당기는 역할을 한다.

 

 

2. 형태항력 줄이기

 

형태항력을 줄이기 위해 우리는 흔히 물체를 유선형으로 만든다. 유선형의 물체는 유체가 물체를 따라 오랫동안 흐르도록 하여 경계층이 분리를 지연시켜 물체 후미에 발생하는 난류나 진공을 감소시킨다.

사이클의 헬멧, 자동차 뒷부분의 리어 스포일러 골프공과 테니스공의 형태 등은 형태항력을 줄이기 위함이다.

 

 

 

 

3. 골프공의 딤플

 

일반적으로 물체의 거친 표면은 난류를 발생시켜 항력을 증가시키지만, 골프공의 딤플은 부분적인 작은 난류를 발새이켜 골프공을 전체적으로 둘러싼 난류층을 형성하게 한다. 이러한 난류층들은 그 바깥에 매끄러운 층류를 발생시키고 경계층의 분리를 지연시킴으로써 오히려 항력을 감소시키는 역할을 한다.

 


이것도 난류???