Distancia De Vuelo Y Dinamica De Vuelo De La Bola 27-03-2014

[JMmadrid]

No estás teniendo en cuenta que al desplazarse la cara ya no te interesa el punto de contacto inicial de la cara del palo, si no el punto que se encuentra ahora en ese lugar. Y la perpendicular a la cara del palo en ese punto seguirá pasando por el centro de la bola por más que la bola se desplace (evidentemente considerando una cara del palo infinita y plana)

[agsmith]

Claxh, creo que en los comentarios que has puesto hay algunas cosas que estan bien y otras no, te comento:

Al iniciar al impacto la perpendicular a la cara del palo pasa por el centro de gravedad de la bola.

Esto casi nunca es así. Si fuera así tendrías spin cero.

Yo creo que si que es así, es decir, la perpendicular con la cara del palo en el punto que contacta con la bola, por ser esta una esfera, siempre va a pasar por el centro 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.

Si el golpeo pasa por el centro de gravedad podrías no tener spin aunque se deformara la bola.

eso es cierto, de hecho segun la poca idea de todo esto que tengo yo, el spin vendra determinado por el angulo que exista entre la trayectoria del palo, y la perpendicular al punto del palo que hace contacto con la bola, el rozamiento que se ejerza entre ambas superficies, y por supuesto la velocidad del palo. El que la bola se deforme lo que hara es que el tiempo de contacto entre superficies sea mayor, y por tanto el se ejerza una mayor fuerza de rozamiento

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.

No lo veo claro. Si coges como sistema de referencia la bola o el palo y la perpendicular del palo pasa por el centro de gravedad y pudiendo despreciar la gravedad el movimiento de palo y bola serían paralelos en el sistema de referencia citados. No termino de ver lo de los desplazamientos relativos por deformaciones.

en este punto estoy de acuerdo con Claxh, ya que la perpendicular de la cara del palo siempre va a pasar por el centro de la bola, da igual que se deforme, y, si no existiese rozamiento, la bola siempre saldria en perpendicular a la cara del palo, al menos eso es lo que me enseñaron a mi en el colegio, es la fuerza de rozamiento la que va a dar siempre el spin a la bola, y la misma idea vale para lo que sigue...

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.

El spin se produce en su gran mayoría por la fuerza tangencial. Y en ángulos de un driver la influencia es bastante pequeña. En un sand sí que es muy importante. De hecho la gran mayoría de fabricantes te dirán que no hay mucha diferencia en el spin con el driver entre todas las bolas de su catálogo.

La tecnología de materiales es la que está estudiando el comportamiento de la bola debido a la fricción y flexibilidad entre y en sus capas internas. Tema de inercias y energías potenciales por deformaciones.

No sé que influencia en porcentaje le das a lo que comentas del desplazamiento por deformación. Pero a mi no me acaba de encajar todo esto, pueda ser porque no lo entiendo.

JMmadrid,

Creo que la respuestas a tus comentarios estan resumidas en los comentarios a Claxh. No obstante, si crees que algo en particular te quedan dudas, por favor, comentamelo de nuevo.

Unicamente una puntualización menor a tu comentario final sobre el rozamiento siendo perpendicular a la normal. Este comentario es correcto para bola indeformable, o para cada particula no deformada de la bola que entra en contacto con la bola durante todo el proceso. Para la bola deformado creo que no es así.

Si la bola no se deforma, el principio de rozamiento dice que el punto de contacto tiene velocidad relativa 0 en la dirección del rozamiento, y por eso se desplaza perpendicular a la superficie de rozamiento con la misma velocidad que la superficie de rozamiento. Este es el origen del rozamiento tangencial a la bola.

Cuando la bola se deforma, el punto de contacto inicial no se desplaza unicamente en la dirección paralela a la cara del palo. Se desplaza un poco en la dirección de la velocidad de swing por la deformación. La fuerza que ha generado este desplazamiento es logico que la consideremos en la lina que une el punto inicial de contacto de la bola, con su posición un instante despues de este contacto inicial, cuando la bola se ha deformado. Por eso no la considero directamente paralela a la cara del palo, que se ha movido.

El rozamiento es fundamental. Lo admito sin problemas. De hecho empiriicamente se habla de lanzamiento de la bola entre 85% y 90% del loft aparente para drivers ( con menos rozamiento ) y 75% a 80% para palos con mas rozamiento. La fuerza final que impulsa a la bola es sin duda paralela al angula de lanzamiento, y se consigue de sumar dos vectores, uno normal a la cara del palo (por tanto con inclinación entre 15 y 25% del angulo de loft aparente o dinmico), y otro cercano a la paralel a la cara del palo. No importa que ambos no sean exactamente perpendiculares, su composición va a ser en la dirección del angulo de lanzamiento.

[agsmith]

No estás teniendo en cuenta que al desplazarse la cara ya no te interesa el punto de contacto inicial de la cara del palo, si no el punto que se encuentra ahora en ese lugar. Y la perpendicular a la cara del palo en ese punto seguirá pasando por el centro de la bola por más que la bola se desplace (evidentemente considerando una cara del palo infinita y plana)

JMmadrid.

La perpendicular a la tangente a una esfera siempre pasa por el centro de una esfera.

La bola tras el primer instante del impacto ya no es una esfera. Es otro superficie. La normal al plano de contacto no tiene forque pasar por el centro de masas de esta nueva superficie de contacto. De hecho, si miras con detalle el dibujo de la bola deformada sobre el que he hecho mis cuatro lineas, veras que es como acabo de describir.

Saludos y a tu disposición.

[Claxh]

A ver, que hay confusiones.

Por un lado yo no he explicado bien una cosa. Obviamente en un cuerpo esférico uniforme la normal en un punto del contorno siempre pasa por el centro de gravedad por definición. Lo que fallidamente quería decir es que esta normal no coincide casi nunca con la dirección de movimiento del palo y esta es la causa del spin.

Por otro lado. Los ángulos con los que se trabaja en un driver son tan pequeños que la tangencial es muy pequeña y el spin pierde mucha importancia (relativa a otros palos).

Por otro lado la aportación mayoritaria al spin es debida a la confrontación de la tangencial al rozamiento estático ya que el tiempo de contacto de la bola con el palo es casi despreciable y la aportación del rozamiento dinámico muy pequeña.

En tu diserción me pareció ver que alineabas la normal del palo y bola con la dirección del palo.

Por otro lado, si pones el sistema de referencia en la cada del palo el loft del palo desaparece, es decir tienes loft del palo siempre igual a cero. Y te queda el camino libre para estudiar la dinámica del vuelo de la bola solo dependiendo del ángulo del movimiento del palo respecto a la normal de la cara del palo, lo que te facilitará mucho el estudio. Una vez hecho esto hay que calcular cual sería el loft del palo para poder ejecutar ese golpe.

Y sigo sin entender qué más cosas influyen en el spin apreciablemente que no estén escritas aquí:
//www.galaxiagolf.com/viewtopic.php?f=97&t=37163

Es lo que se me escapa de tu explicación. No veo más influencia.

Si la normal del palo y la dirección del movimiento del palo fueran paralelas la deformación de la bola influiría en el spin de forma inapreciable. Esto no quiere decir que tu driver fuera de loft cero.

[JMmadrid]

Ya te lo he puesto en el comentario anterior, por mucho que la bola se desplacé por la cara del palo, el la perpendicular de la cara del palo en el punto en el que se está ejerciendo la fuerza a la bola, seguirá pasando por el centro de la bola.

[Claxh]

Lo saco del otro hilo:

[cell class=spoiler]Aunque hay pequeñas diferencias entre los dos tipos de bolas en la fuerza normal (velocidad de lanzamiento) donde realmente hay diferencias en la fuerza tangencial (spin).

La fuerza tangencial es la que le dará a la bola el spin durante el impacto de la cabeza del palo. Y este spin afectará al vuelo de la bola teniendo en cuenta la aerodinámica y maximizará la distancia con el driver a un backspin adecuado. El backspin además infuirá en el aterrizaje de la bola (frenar, volver o rodar hacia delante. Y el sidespin influirá en el draw o fade (hook o slice para los menos avezados).

Según ensayos se ha visto que para ángulos de impacto grandes (40-45º) la fuerza tangencial se opone al movimiento de inicio de una manera muy superior en bolas de tres capas que de dos.

Esto se traduce en que el spin en una bola de tres capas será superior.

Sin embargo para ángulos pequeños del orden de 20º el spin será parecido para los dos tipos de bolas.

Pero el estudio es realmente complicado debido a la deformación de la bola en el impacto. Si la consideráramos como un cuerpo completamente rígido veríamos que al inicio del impacto la bola resbalaría y luego, debido a la fricción la bola comenzaría a rodar sobre la cara del palo.

Para impactos con un gran ángulo sería una combinación de resbalón y rodada. Pero en ángulos pequeños de impacto se asemejaría más a una única rodada.

Aunque esta explicación es útil no explica bien la influencia de los distintos materiales de las cubiertas en el spin que se imparte a la bola.

Para ello se estudió una bola compuesta de un núcleo rígido y una capa superior. El movimiento angular relativo entre estas dos capas está gobernado por la torsión de los materiales. En este modelo la cubierta y el núcleo no se comportarían como una fricción inicial sino como un movimiento relativo entre las dos capas.

Es decir, el núcleo oscila dentro de la cubierta debido a la fricción exterior de la cubierta y a la inercia.

Por tanto en una bola con una cubierta más blanda como la balata sintética de las bolas de tres capas la fricción inicial será superior que el ionómero duro de las de dos capas. En un impacto con ángulo grande en la que hay fricción inicial el comportamiento será muy distinto. Es decir la fricción de la capa exterior será determinante en el spin.

Para golpes de ángulos pequeños donde la fricción no es tan importante lo decisivo será la configuración de las distintas capas y la torsión entre ellas.

Esto hace que para golpes de drive sea muy importante para el comportamiento de la bola la construcción interna de la bola y la tecnología de materiales que desarrolle cada fabricante. [/cell]

[agsmith]

Ya te lo he puesto en el comentario anterior, por mucho que la bola se desplacé por la cara del palo, el la perpendicular de la cara del palo en el punto en el que se está ejerciendo la fuerza a la bola, seguirá pasando por el centro de la bola.

Solo si la bola sigue siendo esferica. Si la bola se ha deformado, ya no es esferica, y el entro de masas se ha desplazado, y no hay centro geometrico de la bola.

[agsmith]

A ver, que hay confusiones.

Por otro lado, si pones el sistema de referencia en la cada del palo el loft del palo desaparece, es decir tienes loft del palo siempre igual a cero. Y te queda el camino libre para estudiar la dinámica del vuelo de la bola solo dependiendo del ángulo del movimiento del palo respecto a la normal de la cara del palo, lo que te facilitará mucho el estudio. Una vez hecho esto hay que calcular cual sería el loft del palo para poder ejecutar ese golpe.

Aunque gires el angulo del sistema de referencia, el conjunto geometrico no cambia. Sigue existiendo una distancias que es (Velocidad de swing * tiempo de impacto)*seno (loft aparente).

La unica posibilidad de que esta distancia sea 0 es que el seno (loft aparente) sea 0. Y para eso el loft aparente tiene que ser 0

[Claxh]

Solo si la bola sigue siendo esferica. Si la bola se ha deformado, ya no es esferica, y el entro de masas se ha desplazado, y no hay centro geometrico de la bola.

¿Pero cuánta es su influencia? ¿No crees que influye más las torsiones entre materiales que ese desplazamiento del centro de gravedad de la bola?

¿Una bola no se deformará conservando el centro de gravedad alineado si las normales de las superficies y y el centro de gravedad de la bola original estaban alineados en el impacto?

¿Por qué las bolas de billar tienen spin? ¿Cambia su centro de gravedad? ¿Y no tienen un spin muy alto en algunos golpes?

[Claxh]

A ver, que hay confusiones.

Por otro lado, si pones el sistema de referencia en la cada del palo el loft del palo desaparece, es decir tienes loft del palo siempre igual a cero. Y te queda el camino libre para estudiar la dinámica del vuelo de la bola solo dependiendo del ángulo del movimiento del palo respecto a la normal de la cara del palo, lo que te facilitará mucho el estudio. Una vez hecho esto hay que calcular cual sería el loft del palo para poder ejecutar ese golpe.

Aunque gires el angulo del sistema de referencia, el conjunto geometrico no cambia. Sigue existiendo una distancias que es (Velocidad de swing * tiempo de impacto)*seno (loft aparente).

La unica posibilidad de que esta distancia sea 0 es que el seno (loft aparente) sea 0. Y para eso el loft aparente tiene que ser 0

Al tiempo de impacto le puedes poner un cero y no van a cambiar tus cálculos. Yo por lo menos así lo haría para estudiar este problema.

[Claxh]

OFFTOPIC:

¡Qué mal me caeis los ingenieros!

[JMmadrid]

al final he tenido que hacer una imagen para explicarlo.

da igual la deformacion de la bola y te explico el porque:

En las 3 posiciones de la figura podemos representar 3 momentos distintos del impacto. En el inicial la bola aun no se ha deformado.

A continuacion aparece la bola ya comprimida por el impacto. Estaras de acuerdo conmigo en que por mucho que la bola se deforme, el centro de gravedad de la bola estara en un punto de esa linea roja, ya que la bola aunque ya no sea esferica, seguira siendo simetrica respecto a ese eje, no?

En la tercera posicion supongamos que la bola ha deslizado por la cara del palo. En este caso la perpendicular al palo en el punto en el que se esta ejerciendo la fuerza va a seguir pasando por el centro de gravedad de la bola, que como he explicado arriba estara en algun punto indefinido de esa linea roja, por lo que se puede seguir aplicando lo de descomponer el movimiento de palo en 2 vectores, uno perpendicular a la cara del palo que dara la velocidad de salida de la bola, y otro tangente que nos dara el spin.

Espero que con esto quede aclarado.

Si tienes alguna duda, lo mismo, estare encantado en contestarte.

[agsmith]

A ver, que hay confusiones.

Por otro lado, si pones el sistema de referencia en la cada del palo el loft del palo desaparece, es decir tienes loft del palo siempre igual a cero. Y te queda el camino libre para estudiar la dinámica del vuelo de la bola solo dependiendo del ángulo del movimiento del palo respecto a la normal de la cara del palo, lo que te facilitará mucho el estudio. Una vez hecho esto hay que calcular cual sería el loft del palo para poder ejecutar ese golpe.

Aunque gires el angulo del sistema de referencia, el conjunto geometrico no cambia. Sigue existiendo una distancias que es (Velocidad de swing * tiempo de impacto)*seno (loft aparente).

La unica posibilidad de que esta distancia sea 0 es que el seno (loft aparente) sea 0. Y para eso el loft aparente tiene que ser 0

Solo si la bola sigue siendo esferica. Si la bola se ha deformado, ya no es esferica, y el entro de masas se ha desplazado, y no hay centro geometrico de la bola.

¿Pero cuánta es su influencia? ¿No crees que influye más las torsiones entre materiales que ese desplazamiento del centro de gravedad de la bola?

¿Una bola no se deformará conservando el centro de gravedad alineado si las normales de las superficies y y el centro de gravedad de la bola original estaban alineados en el impacto?

¿Por qué las bolas de billar tienen spin? ¿Cambia su centro de gravedad? ¿Y no tienen un spin muy alto en algunos golpes?

En una entrevista en Golf Channel con Lee Trevino este contaba que en los tiempos en los que se ganaba la vida apostando a sus partidos de golf, solia llevar dos toallas, una con grasa y otra seca. Aplicaba grasa al driver antes de salir para disminuir el rozamiento, y luego se la quitaba (esto es ilegal claramente). Aun así, la bola volaba a pesar del rozamiento muy reducido. Y eso es por la deformación de la bola y por la influencia de la deformación en el computo del spin.

Estoy de acuerdo contigo en que, para determinadas cosas se puede obviar la deformación de la bola y el efecto de lal deformación. Pero hay otros efectos en el vuelo de la bola que no se pueden explicar, sin la deformación.

Saludos Cordiales.

[agsmith]

[img]//www.galaxiagolf.com/files/posted_images/user_8147_sin_t_tulo.png[/img]

al final he tenido que hacer una imagen para explicarlo.

da igual la deformacion de la bola y te explico el porque:

En las 3 posiciones de la figura podemos representar 3 momentos distintos del impacto. En el inicial la bola aun no se ha deformado.

A continuacion aparece la bola ya comprimida por el impacto. Estaras de acuerdo conmigo en que por mucho que la bola se deforme, el centro de gravedad de la bola estara en un punto de esa linea roja, ya que la bola aunque ya no sea esferica, seguira siendo simetrica respecto a ese eje, no?

En la tercera posicion supongamos que la bola ha deslizado por la cara del palo. En este caso la perpendicular al palo en el punto en el que se esta ejerciendo la fuerza va a seguir pasando por el centro de gravedad de la bola, que como he explicado arriba estara en algun punto indefinido de esa linea roja, por lo que se puede seguir aplicando lo de descomponer el movimiento de palo en 2 vectores, uno perpendicular a la cara del palo que dara la velocidad de salida de la bola, y otro tangente que nos dara el spin.

Espero que con esto quede aclarado.

Si tienes alguna duda, lo mismo, estare encantado en contestarte.

JMmadrid,

No me quiero llevar la perra gorda, pero creo que el dibujo que presentas es valido para impacto sin loft aparente.

Aqui va un dibujo alternativo.

[img]//www.galaxiagolf.com/files/posted_images/user_11391_impacto___bola_deformada.jpg[/img]

La primera imagen, el primer momento del impacto. El punto gordo verde, el punto del impacto.

Tras el primer momento de impacto, la bola se deforma, y la deformación es similar a la mostrada en la figura siguiente. La deformación no es simetrica alrededor de la normal en el punto primero de impacto, debido a la velocidad de swing y al agnun de la velocidad de swing con la normal, que es el anguno de swing.

En puridad habria que sumar (integrar) todas las pequeños momentos de acción entre el primer impacto y el ultimo momento de imipacto, en el que la forma de la bola sera mas cercana a la forma inicial esferica. Para entender el sistema me quedo con el punto medio de impacto.

Insisto en lo dicho antes a Claxh. Este sistema que presentas es valido para entender la mayoria de los temas asociados al vuelo, pero no para entenderlos todos. En particular, si el spin solo viene del rozamiento, y la mayoria de los fabricantes buscan reducir el spin al maximo, ¿porque no hacen las caras de driver con rozamiento cercano a cero (por ejemplo material ceramico similar al de cojinetes industriales)?

[agsmith]

OFFTOPIC:

¡Qué mal me caeis los ingenieros!

Contra eso si no que no puedo decir nada