«ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МЯЧА ПРИ УДАРЕ ДРАЙВЕРОМ»

«ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МЯЧА  ПРИ УДАРЕ ДРАЙВЕРОМ» Содержание Введение ………………………………………………………..….. ..3 Глава I.  Литературный обзор……………………………………..…4 1.1 Мячи для игры в гольф ……………………………………….... 5 1.2 Клюшки. ………………………………………………………… 11 1.3   Влияние   факторов   определяющих   взаимодействие   головки клюшки и мяча на траекторию мяча ……………………………………..20 Глава II.   Цель, задачи и методы исследования …………..…..…..31 Глава III. Результаты исследований ………………………..…….. 36 Обсуждение результатов …………………………………………. 43 Выводы …………………………………………………………….. 45 Практические рекомендации ………………………………………46 Список литературы ………………………………………………….4723 Введение Более шести сотен лет люди играют в гольф и, по­видимому, во все времена   особой   гордостью   любого   гольфиста   было   умение   выполнять дальние   удары   драйвером.   В   течение   времени   существенно   изменился инвентарь   спортсмена.   Применение   новых   материалов,   использование современной   вычислительной   техники   для   моделирования   процессов взаимодействия   элементов   клюшки   между   собой   и   мячом,   продувка мячей с различным расположением и формой углублений (димплсов) на поверхности   мяча,   изменение   конструкции   клюшек   привело   к значительному увеличению перемещения мяча и меньшим отклонениям от желаемой траектории при игре.  Данная   работа   посвящена   изучению   влияния   скорости   головки клюшки и положения контактного пятна на ударной поверхности головки клюшки  на перемещение мяча при ударе драйвером.  Новизна   работы   заключается   в   выявлении   зависимости   между частотой вращения мяча и его перемещением при ударе драйвером. Актуальность работы состоит в том, что результаты исследования расширяют   представления   об   особенности   взаимодействия   головки драйвера и  мяча для достижения наибольшего его перемещения.4 Практическая   значимость   работы   определяется   тем,   что выявленные   особенности   взаимодействия   головки   клюшки   и   мяча   в процессе удара могут использоваться для практических рекомендаций в тренировочном процессе с целью повышения спортивного результата.5 Глава I.  Литературный обзор Спортсмен, способный посылать мяч с ти драйвером на большее расстояние, чем другие спортсмены, имеет преимущество перед ними как в выполнении второго удара из­за более короткого расстояния до грина, так и в более широком выборе тактических действий. Известны рекорды дальности   перемещения   мяча.   Например:   мяч   остановился   через  2414 метров  на   льду   на   базе   Мосона   в   Антарктике   в   1962   г.   после   удара австралийского метеоролога Нилса Лайда. На взлетно­посадочной полосе военного   аэродрома   Балдоннел   в   Дублине   25   сентября   1984   г.   Лям Хиггинс отправил мяч Spalding Top Flight на 577 метров. Самым длинным зарегистрированным ударом на обычном поле является удар на 471 метр, выполненный   Майклом   Хоуком   Остин   из   Лос­Анджелеса,   штат Калифорния   25   сентября   1974   г.   на  US  National  Seniors  Open Championship  в Лас­Вегасе, штат Невада. На  Winterwood  Course  Остин высотой 188 см  при весе 85 кг отправил мяч до расстояния одного метра от   грина   на   пятой   лунке   в   411   метров,   где   пар   был   равен   4­м.   Мяч прокатился   59   метров   мимо   флага.   Остину   помогал   попутный   ветер, составлявший около 56 км/ч /1/. Из   анализа   литературных   источников   видно,   что   только   на дальность полета мяча при ударе драйвером влияют большое количество факторов. К ним можно отнести такие как: техника выполнения удара, длина и жесткость стержня клюшки (шафта), масса, скорость во время контакта с мячом и конструкция головки клюшки, угол наклона ударной поверхности   клюшки  (лофт),  высота   установки   мяча   на   ти,  жесткость мяча,   его   конструкция,   рисунок   расположения,   количество   и   глубина углублений   (димплсов)   на   поверхности   мяча,   положение   контактного пятна   на   ударной   поверхности   головки   клюшки   при   ударе   по   мячу, направление и скорость ветра, рельеф местности /1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,6 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24/. Рассмотрим некоторые из них подробнее. 1.1 Мячи для игры в гольф Безусловно,   пионеры   гольфа   с   недоверием   отнеслись   бы   к современному   мячу   с   углублениями.   Однако   подобно   тому,   как площадки, клюшки и правила гольфа совершенствовались с течением лет, мяч изменился до неузнаваемости по сравнению с ранее применяемыми в игре.  По мере развития игры выделялись три основных типа мячей – мяч из   перьев,   из   гуттаперчи   и   принятый   в   наши   дни   мяч   с   каучуковым покрытием. Последние два типа были введены за последние 150 лет, а мяч из перьев использовался безостановочно в течение почти 400 лет вплоть до середины 19 века /1/.  Перьевой мяч доминировал в игре так долго не столько из­за каких­ то   своих   специфических   достоинств,   а,   скорее,   потому,   что   не   было никакой   другой   разумной   альтернативы.   Этот   мяч   состоял   из сферического   наружного   покрытия,   набитого   большим   количеством перьев,  которые   отваривались  для  того,  чтобы  стать  более  мягкими  и компактными.   Использовалось   традиционное   количество   перьев, составлявшее «полный цилиндр», то есть около двух литров. Отверстие, через которое перья укладывались в мяч, зашивалось, после чего мячу придавали   форму   шара.   Этот   процесс   был   очень   долгим   и   дорогим, поскольку даже опытный  мастер мог изготавливать  не более трех или четырех мячей в день.  Получившийся в результате подобной операции мяч имел целый ряд недостатков. Он редко имел ровную форму шара, в результате чего его полет и качение были нестабильными и носили случайный характер. При7 влажной погоде мяч впитывал воду, что делало его вес непостоянным, а игру – сложной. Вода также приводила к гниению ниток, в результате чего мяч мог порваться на каменистой поверхности.  Таким   образом,  очевидно,  что   перьевой   мяч   совсем   не   идеально подходил для игры в гольф. По этой причине, когда около 1850 г. были открыты   характеристики   смолистого   выделения   из   Малайзии, получившего   название   гуттаперча,   гольфисты   безо   всяких   сожаления расстались с перьевыми мячами.  Гуттаперчу   можно   было   размягчить   в   теплой   воде,   придать   ей форму шара – сначала вручную, а позднее в стальных формах – а затем дать   ей   застыть   при   более   низкой   температуре.   Результатом   был совершенный шар, который катился прямо, что происходило впервые за всю историю гольфа.  Эти мячи были дешевы, а их изготовление быстрым; поэтому, хотя по этим мячам было не так приятно ударять, как по перьевым мячам, они, безусловно,   представляли   собой   значительное   улучшение.   Изредка   эти мячи раскалывались, но их можно было отлить вновь /1/.  Однако   с   самого   начала   возникла   проблема.   Гладкие   мячи   не хотели   лететь   на   значительное   расстояние.   Это   сразу   же   вызвало раздражение   у   людей,   пользующихся   так   называемыми   «гутти»,   и породило   надежду   у   изготовителей   перьевых   мячей,   которые   были обеспокоены данным нововведением.  В конце концов, было замечено, что если во время игры в мяче появлялись   вмятины,   то   он   летел   лучше.   После   этого   гольфисты, пользующиеся «гутти», начали сами делать углубления (димплсы) в своих мячах   –   нечаянно   устанавливая   принцип   современного   мяча   с углублениями.  Теперь   полет  «гутти»  стал  совершенным,  и  этот   мяч   в8 последующие пятьдесят лет имеет определенный стандарт/3, 4, 5, 8, 9, 24/.  В начале века Кобурн Хаскелл ввел эластичный обмотанный мяч с мягкой сердцевиной, из которого развился  современный вариант мяча. Будучи   сначала   обернутым   гуттаперчей,   этот   мяч   был   более пружинистым и легче управляемым. Однако, несмотря на эти качества, к такому мячу относились с подозрением и велись серьезные разговоры о его запрещении.  Все это изменилось во время тренировочного раунда на British Open 1902   г,   сыгранного   между   профессионалом   Александром   Хердом   и талантливым   любителем   Джоном   Болом.   Херд   должен   был   легко выиграть, но обнаружил, что любитель постоянно его переигрывал, как на фервее, так и на грине. Бол использовал один из новых мячей. Затем он предложил   Херду   попробовать   новый   мяч,   после   чего   тот   выиграл чемпионат.   Естественно,   мяч   немедленно   стал   пользоваться   огромным успехом.  С   этого   момента   мячи   с   каучуковым   покрытием   стали стандартными для всех гольфистов. Несмотря на прения, касательно веса и размера, которые начались после первой мировой войны, в 1968 г. было принято решение, что во всех соревнованиях  PGA  по всему миру будет использоваться только американский стандарт: диаметр не менее 42,67 мм, масса – не более 45,93 гр. Мяча /1/.  Жесткость   (компрессия)   мяча   определяется   в   величине   силы, деформирующей мяч на стандартную величину. Мячи с жесткостью до 90 используются для тренировок, с жесткостью 90 – 100 считаются мягкими, а более 100 жесткими. Чем выше жесткость мяча, тем дальше он летит при   определенных   условиях,   но   ему   сложнее   придать   желаемое направление.9 Современные   технологии   продолжают   играть   свою   роль   в совершенствовании   мяча   для   гольфа,   в   результате   чего   его   полет   и качение становятся все более стабильными. Другие улучшения включают покрытие из полимера и введение твердых и полутвердых мячей. Кроме того,   были   изменены   узор   и   количество   углублений,   а   также   введены вариации   компрессии,   подбирающиеся   под   индивидуальных   игроков   в зависимости от  условий.  На рисунке 1. 1 представлены результаты сравнительных продувок шара   и   мяча   для   гольфа.   Углубления   мяча   служат   своеобразными турболизаторами     потока   в   пограничном   слое,   что   приводит   к   срыву потока с меньшей площади на задней поверхности мяча, чем на гладкой поверхности   шара.   На   рисунке   1.1а   и   1.1с   видно,   что   порошок, нанесенный  на  поверхность  в  первом  случае,    остался   на  поверхности шара на значительной  площади, а на мяче  для гольфа  практически на площади вдвое меньшей. Белые линии у мяча и рядом с ним – это зоны турбулентности. Черное пространство между светлыми областями зона отрыва потока (рис. 1.1 b и d). На рисунке 1.2 а и 1.2 b показана картина обтекания воздушным потоком мяча соответственно без вращения и   с вращением. Направления потока слева направо, как и на рисунках выше, а вращение   мяча   на   рисунке   1.2b  происходит   по   часовой   стрелки,   т.е. нижняя часть мяча  движется на встречу  потоку, а верхняя по потоку («бэк   спин»).   Видно   не   симметричное   обтекание   мяча   потоком.   Из­за снижения   скорости   воздушного   потока   вызванного   вязким   трением   у нижней   поверхности   мяча,   давление   в   этой   области   повышается.   А   с   Разность   давлений   на противоположной   стороны   понижается. поверхности   вращающегося   мяча   в   воздушном   потоке   приводит   к возникновению подъемной силы.10 На рисунке 2 показаны три траектории полета мячей с одинаковым по   величине   и   направлению   вектором   начальной   скорости.   Мяч   без вращения движется в безветренную погоду по траектории 1. Если бы он совершал полет в вакууме, то он бы двигался по траектории 2. Постольку поскольку   на   вращающийся   при   движении   в   потоке   мяч   действует