Voy a abrir un hilo sobre el vuelo de la bola, las fuerzas que se ejercen sobre ella que gobieranan la trayectoria, y como otros parametros o terminos comunes en golf afectan a dichas fuerzas y a la trayectoria. Intentare actualizar el post inicial con nuevas reflexiones.
Este modelo se centra en el perfil vertical de vuelo de la bola. No considera desviaciones laterales, y supone vuelo recto "dead straight".
El tema es complicado. Me pongo a vuestra disposición para resolver preguntas. Si cualquier moderador considera que el hilo no esta en el subforo apropidado, por favor, que proceda a moverlo.
En vista de los primeros comentarios, aclarar que de momento solo estoy hablando del vuelo de la bola, dadas las condiciones de lanzamiento.
La dinamica del vuelo la bola es complicada. Las fuerzas sobre la bola dependen de la propia trayectoria de la bola, por lo que la resolución de la dinamica no es directa metodos no numericos. Quiero decir, lo que es factible es modelizar la trayectoria y obtener numeros aproximados para posición de la bola con respecto al tiempo, y por tanto cualquier perfil de velocidad y aceleración que podamos pensar.
En forma practica, en este enlace podeis una hoja excel sobre la que, cambiando datos de entrada se calcula el perfil de vuelo de la bola: http://www.physics.usyd.edu.au/teach_re ... lfball.xls
Las fuerzas que actuan sobre la bola, basicamente son (la imagen de abajo esta tomada de http://www.srixon.co.uk/golf-balls/golf ... rformance/ a traves del hilo //www.galaxiagolf.com/viewtopic.ph ... ight=):
Peso: Basicamente la fuerza de la gravedad, como todos sabeis.
Sustentación: Es la fuerza perpendicular a la velocidad (la velocidad esta en la dirección de la tangente a la trayectoria) que ayuda a mantener la bola en el aire. Ojo, que la sustencion se puede descomponer una parte que se opone al peso, y que por tanto ayuda a mantener la bola en el aire, y otra parte que se opone al avance de la bola respecto al suelo, y que por tanto frena la bola. La sustentación se produce basicamente por el efecto de rotación de la bola, esto es lo que nosotros conocemos como spin.
Resitencia Aerodinamica. Se opone al avance de la bola, en la dirección de la veoclidad, tangente a la trayectoria. El diseño de "dimples" de la bola (ademas del spin) puede ayudar a reducir la resistencia aerodinamica, que se produce basicamente por el desprendimiento de la capa limite (basicamente se produce un vacio o depresion detras de la bola, que succiona a la bola frenandola). La resistencia aerodinamica aumenta con la velocidad de la bola.
Los parametros que nosotros manejamos en Golf son:
VDS - Velocidad de Swing. Se relaciona con la velocidad de salida de la bola a traves del Smash Factor, segun los modelos sajones. Ball Speed = Swing Speed (velocidad de la cara del palo) * Smash Factor. Un valor bastante aproximado para el Smash Factor es 1.47. Por ejemplo, si consideramos el smash factor como 1.5, y la VDS es 100 mph (unidades sajonas, millas por hora) la velocidad de salida de la bola sera de 150 mph. Cuanto mayor sea VDS (asumiendo el mismo Smash Factor) mayor sera la distancia final, a igualdad del resto de parametros.
El Smash factor se relaciona tambien con el COR (Coeficient of Restitution) y ademas tiene que ver con el golpeo en el punto dulce. La maxima transferencia de energia a la bola (y por tanto la maxima velocidad de salida) se produce cuando el golpe se produce en o mas cerca del punto dulce del palo. De momento voy a mantener el texto a este nivel, y el tema de la percusión, impacto, o como transmite el palo la velocidad a la bola lo tratare mas tarede, probablemente en un hilo nuevo dada su complejidad.
Angulo de lanzamiento. Es el angulo de salidad inicial de la bola. No es directamente igual al "loft dinamico" del palo. Esto es, no es el angulo de ataque + el loft del palo en el impacto (que incluiria ademas la flexión de la varilla). El angulo de lanzamiento es inferior al loft dinamico. La diferencia entre ambos es la causa del spin de la bola. Asi, con un driver 10º, y un angulo de ataque de 4º, y una flexion de varilla de 3º, tenemos un loft dinamico de 17º. Me atrevo a sugerior 0,85 (depende del tipo de impacto de cada jugador) como relación, y lleva a 14º de angulo de lanzamiento. Esos 3º de diferencia entre 17º y 14º son los que se traducen en la rotación de la bola. El spin. Aumentar el angulo de lanzamiento influye sobre a sustentación (que tenia componente antipeso y resistencia) y sobre la direccion de la resistencia aerodinamica. Aumentar el angulo de lanzamiento no aumenta necesariamente la distancia de vuelo, y tiene un angulo optimo (inferiro a 45º grados optimos para tiro parabolico), a igualdad del resto de parametros.
Spin: Es spin aumenta la sustentación de la bola (otra vez antipeso y freno al avance), por lo que tampoco hay una relacion directa entre mas spin causando mayor distnacia, a igualdad del resto de parametros. Ademas el spin frena la bola, y por tanto a mayor spin, menor distancia de rodadura, pero ya se escapa de la dinamica de vuelo.
Es mas, como Angulo de lanzamiento y spin estan vinculados, y ademas dependen de la dinamica de la percusión sobre la bola, y por tanto del material (palo y bola de golf) y del tipo de swing de cada jugador, el tema se complica. A mayor angulo de lanzamiento, mayor spin de forma tipica.
NOTA: Origen del spin
La siguiente figura muestra una bola deformada con el impacto del driver, su vesión original y la versión modificada con varias lineas.
La imagen muestra un circulo rojo con la forma de la bola sin deformar, así como dos lineas rojas con la cara del driver al iniciar el impacto y en la mitad del impacto.
Al iniciar al impacto la perpendicular a la cara del palo pasa por el centro de gravedad de la bola. Si la bola no se deformara, estas seria la dirección de la fuerza (linea verde), que no induciria rotación en la bola y la bola no generaria spin.
El spin se genera al deformar la bola. ¿Como?
Por dos motivos. El primer motivo es la linea azul, el rozamiento-deformación. El punto de contacto inicial era la intersección de la linea verde con la cara inicial del driver. El punto de contacto en el momento de maxima deformación es la intersección de la linea amarilla con la nueva cara del driver desplazada. Hay una fuerza tangencial de rozamiento que hace que la bola gire y se genera spin.
Pero hay otro origen para el spin, que va asociado a la fuerza mas importate sobre la bola, y que no se puede eviter aunque haya deslizamiento en la bola (rozamiento cero entre palo y bola). Si obsevais la flecha amarilla, en el momento de maxima deformación, ya no pasa por el centro de gravedad de la bola, por lo que esta fuerza genera un impulso de rotación sobre la bola que produce spin igualmente.
Ambas fuerzas seran tanto mas importantes cuanto mayor sea la deformación de la bola. De ahi la importancia de elegir la bola acorde para el spin. Ademas, son tanto mas importantes cuanto mayor es la Velocidad de Swing. De ahi la necesidad de elegir una bola acorde a nuestra Velocidad de Swing, tambien para el spin.
La fuerza de rozamiento, la primera, va a depender de la deformación tangencial de las capas externas de la bola.
El spin generado por la impulsion, la segunda fuerza, depende de la deformación de la bola (a mas deformación, mayor distancia al centro de graveda, mayor spin. De ahi la importancia del nucleo de cara al spin.
Jugando con las capas de la bola se puede conseguir tocar parametros como el spin, de ahí las bolas multicapas.
FIN DE NOTA: Origen del spin
[Actualización 11-02-2014]
A continuación voy a introducir un uso sugerido de la hoja en cuestión.
Partire de utilizar la siguiente table, que he cogido de este enlance: http://www.golfwrx.com/64715/carry-dist ... eed-chart/ En la tabla podemos apreciar distintas velocidades las distancias con cada pala, una serie de jugadores tipo, en yardas (1 yarda = 0,9144 metros).
Si no sabemos cual es nuestra velocidad de swing para un determinado palo, sin duda tendremos una idea de las distancias que hacemos con cada palo. Elegimos el palo que mejor estimamos, por ejemplo H7, 140 m, lo transformamos en yardas (dividimos por 0,9144) y tenemos 153 yardas. Buscacmos en la fila H7 y encontramos 154 para la columna 100. Quiere decir que, probablemente somos un jugador de este tipo, que tiene una velocidad de swing con el driver de 100 mph.
Y ahora a intentar utilizar la hoja, para la distancia de nuestro driver.
En velocity, mph, ponemos la velocidad de nuestro swing * 1,48 (Smash factor tipico).
En spin rate y en launch angle ponemos valores realistas, e incluso nos podemos apoyar en la tabla de este enlace: http://www.thehackersparadise.com/forum ... ng-Numbers
Vamos a la hoja, y en la parte superior derecha hacemos click en "click to execute", y se recalcula la hoja entera.
Esta ultima tabla es bastante ilustrativa, y se puede comprobar como de precisa es la hoja de calculo.
Disclaimer: Este modelo que he planteado es original, aunque obviamente he leido y me he documentado. Cualquier error en el mismo se debe a mi propia valoración del sistema, y pido disculpas por anticipado. Igualmente pido disculpas si este tipo de temas se han discutido con anterioidad y resulta duplicado, pues aunque he buscado en el foro y no he encontrado nada similar, podria existir como tema o contribución en otros hilos.
Este modelo se centra en el perfil vertical de vuelo de la bola. No considera desviaciones laterales, y supone vuelo recto "dead straight".
El tema es complicado. Me pongo a vuestra disposición para resolver preguntas. Si cualquier moderador considera que el hilo no esta en el subforo apropidado, por favor, que proceda a moverlo.
En vista de los primeros comentarios, aclarar que de momento solo estoy hablando del vuelo de la bola, dadas las condiciones de lanzamiento.
La dinamica del vuelo la bola es complicada. Las fuerzas sobre la bola dependen de la propia trayectoria de la bola, por lo que la resolución de la dinamica no es directa metodos no numericos. Quiero decir, lo que es factible es modelizar la trayectoria y obtener numeros aproximados para posición de la bola con respecto al tiempo, y por tanto cualquier perfil de velocidad y aceleración que podamos pensar.
En forma practica, en este enlace podeis una hoja excel sobre la que, cambiando datos de entrada se calcula el perfil de vuelo de la bola: http://www.physics.usyd.edu.au/teach_re ... lfball.xls
Las fuerzas que actuan sobre la bola, basicamente son (la imagen de abajo esta tomada de http://www.srixon.co.uk/golf-balls/golf ... rformance/ a traves del hilo //www.galaxiagolf.com/viewtopic.ph ... ight=):
Peso: Basicamente la fuerza de la gravedad, como todos sabeis.
Sustentación: Es la fuerza perpendicular a la velocidad (la velocidad esta en la dirección de la tangente a la trayectoria) que ayuda a mantener la bola en el aire. Ojo, que la sustencion se puede descomponer una parte que se opone al peso, y que por tanto ayuda a mantener la bola en el aire, y otra parte que se opone al avance de la bola respecto al suelo, y que por tanto frena la bola. La sustentación se produce basicamente por el efecto de rotación de la bola, esto es lo que nosotros conocemos como spin.
Resitencia Aerodinamica. Se opone al avance de la bola, en la dirección de la veoclidad, tangente a la trayectoria. El diseño de "dimples" de la bola (ademas del spin) puede ayudar a reducir la resistencia aerodinamica, que se produce basicamente por el desprendimiento de la capa limite (basicamente se produce un vacio o depresion detras de la bola, que succiona a la bola frenandola). La resistencia aerodinamica aumenta con la velocidad de la bola.
Los parametros que nosotros manejamos en Golf son:
VDS - Velocidad de Swing. Se relaciona con la velocidad de salida de la bola a traves del Smash Factor, segun los modelos sajones. Ball Speed = Swing Speed (velocidad de la cara del palo) * Smash Factor. Un valor bastante aproximado para el Smash Factor es 1.47. Por ejemplo, si consideramos el smash factor como 1.5, y la VDS es 100 mph (unidades sajonas, millas por hora) la velocidad de salida de la bola sera de 150 mph. Cuanto mayor sea VDS (asumiendo el mismo Smash Factor) mayor sera la distancia final, a igualdad del resto de parametros.
El Smash factor se relaciona tambien con el COR (Coeficient of Restitution) y ademas tiene que ver con el golpeo en el punto dulce. La maxima transferencia de energia a la bola (y por tanto la maxima velocidad de salida) se produce cuando el golpe se produce en o mas cerca del punto dulce del palo. De momento voy a mantener el texto a este nivel, y el tema de la percusión, impacto, o como transmite el palo la velocidad a la bola lo tratare mas tarede, probablemente en un hilo nuevo dada su complejidad.
Angulo de lanzamiento. Es el angulo de salidad inicial de la bola. No es directamente igual al "loft dinamico" del palo. Esto es, no es el angulo de ataque + el loft del palo en el impacto (que incluiria ademas la flexión de la varilla). El angulo de lanzamiento es inferior al loft dinamico. La diferencia entre ambos es la causa del spin de la bola. Asi, con un driver 10º, y un angulo de ataque de 4º, y una flexion de varilla de 3º, tenemos un loft dinamico de 17º. Me atrevo a sugerior 0,85 (depende del tipo de impacto de cada jugador) como relación, y lleva a 14º de angulo de lanzamiento. Esos 3º de diferencia entre 17º y 14º son los que se traducen en la rotación de la bola. El spin. Aumentar el angulo de lanzamiento influye sobre a sustentación (que tenia componente antipeso y resistencia) y sobre la direccion de la resistencia aerodinamica. Aumentar el angulo de lanzamiento no aumenta necesariamente la distancia de vuelo, y tiene un angulo optimo (inferiro a 45º grados optimos para tiro parabolico), a igualdad del resto de parametros.
Spin: Es spin aumenta la sustentación de la bola (otra vez antipeso y freno al avance), por lo que tampoco hay una relacion directa entre mas spin causando mayor distnacia, a igualdad del resto de parametros. Ademas el spin frena la bola, y por tanto a mayor spin, menor distancia de rodadura, pero ya se escapa de la dinamica de vuelo.
Es mas, como Angulo de lanzamiento y spin estan vinculados, y ademas dependen de la dinamica de la percusión sobre la bola, y por tanto del material (palo y bola de golf) y del tipo de swing de cada jugador, el tema se complica. A mayor angulo de lanzamiento, mayor spin de forma tipica.
NOTA: Origen del spin
La siguiente figura muestra una bola deformada con el impacto del driver, su vesión original y la versión modificada con varias lineas.
La imagen muestra un circulo rojo con la forma de la bola sin deformar, así como dos lineas rojas con la cara del driver al iniciar el impacto y en la mitad del impacto.
Al iniciar al impacto la perpendicular a la cara del palo pasa por el centro de gravedad de la bola. Si la bola no se deformara, estas seria la dirección de la fuerza (linea verde), que no induciria rotación en la bola y la bola no generaria spin.
El spin se genera al deformar la bola. ¿Como?
Por dos motivos. El primer motivo es la linea azul, el rozamiento-deformación. El punto de contacto inicial era la intersección de la linea verde con la cara inicial del driver. El punto de contacto en el momento de maxima deformación es la intersección de la linea amarilla con la nueva cara del driver desplazada. Hay una fuerza tangencial de rozamiento que hace que la bola gire y se genera spin.
Pero hay otro origen para el spin, que va asociado a la fuerza mas importate sobre la bola, y que no se puede eviter aunque haya deslizamiento en la bola (rozamiento cero entre palo y bola). Si obsevais la flecha amarilla, en el momento de maxima deformación, ya no pasa por el centro de gravedad de la bola, por lo que esta fuerza genera un impulso de rotación sobre la bola que produce spin igualmente.
Ambas fuerzas seran tanto mas importantes cuanto mayor sea la deformación de la bola. De ahi la importancia de elegir la bola acorde para el spin. Ademas, son tanto mas importantes cuanto mayor es la Velocidad de Swing. De ahi la necesidad de elegir una bola acorde a nuestra Velocidad de Swing, tambien para el spin.
La fuerza de rozamiento, la primera, va a depender de la deformación tangencial de las capas externas de la bola.
El spin generado por la impulsion, la segunda fuerza, depende de la deformación de la bola (a mas deformación, mayor distancia al centro de graveda, mayor spin. De ahi la importancia del nucleo de cara al spin.
Jugando con las capas de la bola se puede conseguir tocar parametros como el spin, de ahí las bolas multicapas.
FIN DE NOTA: Origen del spin
[Actualización 11-02-2014]
A continuación voy a introducir un uso sugerido de la hoja en cuestión.
Partire de utilizar la siguiente table, que he cogido de este enlance: http://www.golfwrx.com/64715/carry-dist ... eed-chart/ En la tabla podemos apreciar distintas velocidades las distancias con cada pala, una serie de jugadores tipo, en yardas (1 yarda = 0,9144 metros).
Si no sabemos cual es nuestra velocidad de swing para un determinado palo, sin duda tendremos una idea de las distancias que hacemos con cada palo. Elegimos el palo que mejor estimamos, por ejemplo H7, 140 m, lo transformamos en yardas (dividimos por 0,9144) y tenemos 153 yardas. Buscacmos en la fila H7 y encontramos 154 para la columna 100. Quiere decir que, probablemente somos un jugador de este tipo, que tiene una velocidad de swing con el driver de 100 mph.
Y ahora a intentar utilizar la hoja, para la distancia de nuestro driver.
En velocity, mph, ponemos la velocidad de nuestro swing * 1,48 (Smash factor tipico).
En spin rate y en launch angle ponemos valores realistas, e incluso nos podemos apoyar en la tabla de este enlace: http://www.thehackersparadise.com/forum ... ng-Numbers
Vamos a la hoja, y en la parte superior derecha hacemos click en "click to execute", y se recalcula la hoja entera.
Esta ultima tabla es bastante ilustrativa, y se puede comprobar como de precisa es la hoja de calculo.
Disclaimer: Este modelo que he planteado es original, aunque obviamente he leido y me he documentado. Cualquier error en el mismo se debe a mi propia valoración del sistema, y pido disculpas por anticipado. Igualmente pido disculpas si este tipo de temas se han discutido con anterioidad y resulta duplicado, pues aunque he buscado en el foro y no he encontrado nada similar, podria existir como tema o contribución en otros hilos.
@ agsmith
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