漂浮球、旋球的原理 - 排球

事隔多年的文章了 偶然回去翻翻發現S大輕描淡寫的回了這句

於是上網搜尋了一下剝離層效應 事實證明S大是對的

當初我寫的飄球原理是錯的!!

所以想特地回一下以正視聽 (果然要互相激勵才會長進)


請直接看這篇文章 關於棒球蝴蝶球的說明 「邊界層剝離」效應

http://blog.roodo.com/zane_tsai/archives/4178359.html


節錄比較重要的如下：

蝴蝶球會亂飄的原因不是白努利定律，而是「邊界層剝離」。當一顆球在大氣中快速
前進時，在球的表面會有一些空氣跟著球一起移動，形成一層很薄的空氣層，就是「
邊界層」。若是一顆表面均勻、沒有縫線的球，邊界層會從球的最前面開始形成，到
後面逐漸「剝離」，就是脫離球的表面，回到大氣中；邊界層剝離處的壓力，比邊界
層存在處的壓力小。但是棒球表面有粗糙的縫線，邊界層一碰到縫線就會馬上剝離。

http://b0.rimg.tw/zane_tsai/26f2ab16.jpg 說明圖

蝴蝶球幾乎不旋轉，在前進過程中，邊界層會在不同位置的縫線處，交替剝離，這一
瞬間若在左邊剝離，就會使左邊壓力減小，右邊壓力相對較大，使球往左偏；但下一
刻，可能變成右邊剝離，球又會往右偏，結果就使球左右亂飄。那前述其他球種是否
也會受到「邊界層剝離」效應影響而改變方向？陳政宏指出，一顆快速旋轉的棒球，
從統計上來看，邊界層剝離現象會均勻地在球體各處發生，結果對球的方向反而不造
成影響。另一方面，邊界層剝離造成的壓力變化，和白努利效應造成的壓力變化相比
相當小，所以當白努利效應發揮作用時，邊界層剝離對棒球路徑的影響就可以忽略；
除蝴蝶球以外的各種球路，都是靠旋轉來改變方向，所以不用考慮邊界層剝離效應。

中略

邊界層剝離處壓力較小，在球的後方，壓力就是向前推的力量，所以光滑球體「向前
推力量較小」的區域，面積比較大，而高爾夫球「向前推力量較小」的區域，面積比
較小，所以高爾夫球受到向前推的總力，會比光滑球體大。

這種壓力（或推力）的影響，比空氣摩擦力大得多，高爾夫球和光滑球體相比，雖然
受到稍大一點點的摩擦力，卻也受到大很多的向前推力，結果飛行距離不減反增。根
據國外學者統計，飛行距離會增加一倍以上。



簡單來說(蠻不簡單的 ＝ ＝)

排球會飄是因為「邊界層剝離」效應

也就是球表面的空氣層不同時離開球體表面引起的壓力變化

文章最後段也說明了高爾夫球表面凹凸不平的原理

是為了延長球體的飛行距離

也因此新款螺旋丸球體表面增加許多類似高爾夫球的風洞

是為了延長飄球的飛行距離(比較會outball嗎 ＝ ＝)

因為受到更多的摩擦力 「邊界層剝離」效應更劇烈

所以更飄 (我個人是覺得螺旋丸比原本的飄很多很多)



飄球原理大致上就如同那篇文章所言

至於螺旋丸上表面凹紋 有部分是延伸文章的推論

但這樣就想不透把球改得更容易飄 更容易outball有什麼好

以上 一樣有錯請指教～






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