原標(biāo)題：聽說(shuō)，懂物理的人高爾夫水平都不低！

有位球友請(qǐng)了一位老師來(lái)教高爾夫球，沒上幾天，球友就開始困惑，這是在上高爾夫球課嗎？這根本是在教物理？！

圖源：微博@阿順?gòu)寢?/p>

還有出現(xiàn)在了高中物理專題考卷中高爾夫運(yùn)動(dòng)——都在說(shuō)明：懂得物理學(xué)對(duì)高爾夫運(yùn)動(dòng)的重要性！

有人說(shuō)，高爾夫是美學(xué)、身體結(jié)構(gòu)學(xué)、心理學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)... ...的綜合體，如此龐雜的知識(shí)運(yùn)動(dòng)，也難怪說(shuō)高爾夫是世界上最難的運(yùn)動(dòng)。

為什么小白球布滿均勻凹線的小坑？

為什么揮桿弧度越大，揮桿速度更快？

為什么上桿時(shí)，肩部轉(zhuǎn)動(dòng)幅度更大，擊球距離更遠(yuǎn)？

你可知道，這些問(wèn)題的背后，都包含著眾多的物理學(xué)概念——

阻力和升力

高爾夫球上有300多個(gè)凹洞，每個(gè)洞的平均深度約為0.025厘米。事實(shí)上，高爾夫球表面有意制造的凹洞，是動(dòng)力空氣學(xué)研究的成果——球的飛行軌跡不僅受到自身重力的影響，還會(huì)受到來(lái)著空氣的阻力。凹洞減少了飛行中的阻力，又提供了額外的升力，因此帶來(lái)更良好的空氣動(dòng)力性能。

當(dāng)高爾夫球有了小凹洞，飛行時(shí)小凹洞附近產(chǎn)生了一些小的漩渦，由于這些小漩渦的吸力，高爾夫球表面附近的流體分子被漩渦吸引，邊界層的分離點(diǎn)就推后許多。這時(shí)，在高爾夫球后面所形成的大漩渦區(qū)便比光滑的球所形成的漩渦區(qū)小得多，從而使得前后壓差所形成的阻力大為減小，讓球飛得更快更遠(yuǎn)。

此外，一個(gè)表面不平滑的回旋球，會(huì)像飛機(jī)機(jī)翼般偏折氣流以產(chǎn)生升力。球的自旋可使球下方的氣壓比上方高，這種不平衡可以產(chǎn)生往上的推力。

除了不同于其他球類運(yùn)動(dòng)光滑球體的特性，高爾夫的揮桿設(shè)計(jì)也同樣包含了豐富的物理學(xué)知識(shí)，在高爾夫的揮桿中，就包含了三個(gè)關(guān)鍵的物理概念：雙重鐘擺效應(yīng)、向心力、扭矩。

雙重鐘擺效應(yīng)

揮桿過(guò)程中會(huì)形成兩個(gè)鐘擺效應(yīng)：以肩部為支點(diǎn)的手臂形成一個(gè)鐘擺，以手腕為支點(diǎn)的球桿形成另一個(gè)鐘擺。若兩個(gè)鐘擺能夠協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，球桿所形成的第二鐘擺在擊打小球前自然釋放，那么擊球時(shí)下桿的力量就能轉(zhuǎn)移到小球，讓擊球水到渠成。

A：以肩部為支點(diǎn)的手臂形成一個(gè)鐘擺

B：以手腕為支點(diǎn)的球桿形成另一個(gè)鐘擺

向心力

向心力是讓物體按照弧線運(yùn)動(dòng)的作用力。根據(jù)向心力的公式，向心力的大小與運(yùn)動(dòng)的弧線軌跡大小成反比。運(yùn)用到揮桿過(guò)程中，當(dāng)揮桿的軌跡越大，用于維持球桿旋轉(zhuǎn)所需要的向心力就越小，從而提升球桿的運(yùn)動(dòng)速度，讓小球飛得更遠(yuǎn)。

扭矩

扭矩是改變物體旋轉(zhuǎn)速度的轉(zhuǎn)動(dòng)力量。在揮桿過(guò)程中，上桿時(shí)的肩部轉(zhuǎn)動(dòng)和下桿時(shí)的臀部轉(zhuǎn)動(dòng)都是扭矩發(fā)揮作用的形式。根據(jù)公式扭矩=扭力×力臂長(zhǎng)度，即力臂越長(zhǎng)，扭矩越大，因此在上桿轉(zhuǎn)身時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)肩膀增加力臂長(zhǎng)度，可獲得更大的揮桿力量；同理，在下桿時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)臀部，所產(chǎn)生的扭矩就更大，使揮桿速度更快，擊球距離更遠(yuǎn)。總的來(lái)說(shuō)，延展身體，提升轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，則扭矩越大，擊球的速度和力量也就越大。

上桿時(shí)向后轉(zhuǎn)動(dòng)肩膀以增加扭力

理解揮桿動(dòng)作的動(dòng)力學(xué)概念，能更好地調(diào)整動(dòng)作和發(fā)揮力量，做到精準(zhǔn)揮桿，同時(shí)，想球桿與球、球與落地面之間作用力，也影響著揮桿的完美度。

彈力

球桿和球的接觸瞬間由于互相擠壓，會(huì)在二者之間產(chǎn)生彈性形變，要恢復(fù)原狀，就會(huì)產(chǎn)生彈力。彈力的方向與物體形變方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上。

摩擦力

球桿和球接觸時(shí)還會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力。有兩種因素會(huì)影響摩擦力：一是接觸面間的壓力大小，二是接觸面的粗糙程度。不同的球桿和球的設(shè)計(jì)會(huì)直接影響這種摩擦力，進(jìn)而影響到球的后旋速度和球的飛行軌跡。當(dāng)小白球落地后的行進(jìn)速度和方向，則受到地面滑動(dòng)和滾動(dòng)摩擦力的作用，收到草的粗糙程度影響……

如果用物理理論來(lái)詮釋高爾夫，你會(huì)發(fā)現(xiàn)似乎能深刻地理解高爾夫揮桿技術(shù)要領(lǐng)了，這項(xiàng)包含力學(xué)原理的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)你了解它的底層邏輯時(shí)，或許能讓你從另一個(gè)角度發(fā)掘自己的潛力，做到更好的揮桿表現(xiàn)。

來(lái)源：球包通返回搜狐，查看更多

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