投球入管

曹峰

高爾夫球表面有意制造了許多的凹痕。

高爾夫球的形狀是空氣動(dòng)力學(xué)研究的成果之一。這與球體繞流（即繞球體的流動(dòng)）的湍流轉(zhuǎn)捩及分離流現(xiàn)象有關(guān)。

光滑球體繞流時(shí)，湍流轉(zhuǎn)捩發(fā)生得晚，與湍流對(duì)應(yīng)的規(guī)則流動(dòng)稱為層流。而層流邊界層較易發(fā)生流動(dòng)分離現(xiàn)象（即流線離開(kāi)球的表面），球體迎面形成高壓區(qū)，背面形成較大的低壓區(qū)，產(chǎn)生很大的阻力（壓差阻力），使高爾夫球飛行的距離很小。

而球體表面有凹痕時(shí)，凹痕促使湍流轉(zhuǎn)捩發(fā)生，湍流邊界層不易發(fā)生流動(dòng)分離現(xiàn)象，從而使球體背后的低壓區(qū)小，減少了阻力，使高爾夫球飛行的距離增大。

湍流的摩阻比層流要大，但與形阻相比，起的作用很小，總的阻力還是變小了。

高爾夫球表面的小突起，也能起到促使分離的作用，但突起對(duì)流動(dòng)的干擾有些難以控制，造成一些側(cè)向力（也可以叫升力）。

球體規(guī)則繞流是沒(méi)有升力的。旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生升力。合適的升阻比會(huì)使飛行距離增大。不同的旋轉(zhuǎn)方向會(huì)造成“香蕉球”的效果。

【DI競(jìng)技】

挑戰(zhàn)：把乒乓球和高爾夫球投進(jìn)管子內(nèi)。

要求：使用桌上所提供的材料制作一個(gè)或多個(gè)投球裝置，將球投進(jìn)管子內(nèi)。

材料：2把塑料湯匙、1張報(bào)紙、4根橡皮筋、2根長(zhǎng)30厘米的細(xì)紗繩、1張鋁箔紙、2根絨條、1把夾子、4根吸管。另有5個(gè)乒乓球和5個(gè)高爾夫球，球和夾子均不能損壞。

【創(chuàng)想攻略】

這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是制作有效的投球裝置，一般的投球裝置包含手持部分、中間段、盛球部分。所提供材料中，我們發(fā)現(xiàn)夾子是很好的盛球裝置，報(bào)紙可以作為中間段，吸管作為手持部分。參考場(chǎng)地的布置，為了方便投球入管，投球的裝置總長(zhǎng)度大于50cm較好。

用橡皮筋來(lái)固定報(bào)紙和夾子，用煙斗通條來(lái)綁定報(bào)紙和吸管。

這樣就可以非常方便地投球入管了，而且穩(wěn)定性非常好。

【思維升級(jí)】

如果你制作了兩個(gè)投球裝置同時(shí)投球也是很好的方案哦！那每個(gè)管子里投哪些球可以得分最高呢？

通過(guò)分析可知，將高爾夫球投入到高分值的管子中得分最高，例如先將高爾夫球投滿“4分”分值管子，然后是“3分”分值管子，高爾夫球用完后，再投入乒乓球。注意每個(gè)管子里都保證有球。

【挑戰(zhàn)延伸】

假如沒(méi)有夾子的話，你還能做出什么牢固的裝置嗎？或者還有什么巧妙的方法得分嗎？

【分享交流】

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