รอยบุ๋มบนลูกกอล์ฟช่วยให้ลูกบินไกลขึ้นได้อย่างไร

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

เวลาหยิบลูกกอล์ฟขึ้นมาดูใกล้ ๆ จะเห็นผิวเต็มไปด้วยรอยบุ๋มเล็ก ๆ หลายร้อยรอย ทั้งที่ความรู้สึกแรกของคนส่วนใหญ่มักบอกว่า วัตถุที่เรียบกว่าน่าจะต้านลมน้อยกว่า แล้วเหตุใดลูกกอล์ฟจึงไม่ทำให้เกลี้ยงเหมือนลูกปิงปองหรือบอลลูน

คำตอบอยู่ที่อากาศด้านหลังลูก ไม่ได้อยู่แค่ผิวด้านหน้าที่กำลังปะทะลม ลูกกอล์ฟเรียบยังตีให้พุ่งออกจากหน้าไม้ได้เร็ว แต่ระหว่างบิน อากาศจะไหลผ่านผิวแล้วหลุดออกจากลูกค่อนข้างเร็ว เกิดบริเวณอากาศปั่นป่วนและความดันต่ำขนาดใหญ่ด้านหลัง จึงเหมือนมีแรงดึงย้อนกลับมาคอยเบรกมันไว้

ลูกที่ขรุขระกลับมีจังหวะที่เหมาะกว่า

รอยบุ๋มทำให้อากาศชั้นบางติดผิวลูกเปลี่ยนเป็นการไหลแบบปั่นป่วนตั้งแต่ต้น ฟังดูเหมือนควรแย่ลง เพราะความปั่นป่วนทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มขึ้นจริงบางส่วน แต่ผลที่ได้คุ้มกว่าอย่างมากในความเร็วที่ลูกกอล์ฟบินอยู่

ชั้นอากาศที่ปั่นป่วนมีพลังพอจะเกาะผิวโค้งของลูกต่อไปได้นานกว่าเดิม จุดที่อากาศแยกตัวออกจากผิวจึงเลื่อนไปด้านหลัง ทำให้กระแสอากาศวนหลังลูกแคบลง แรงต้านจากความต่างของความดันลดลง ลูกจึงรักษาความเร็วไว้ได้นานกว่า

NASA อธิบายว่า ลูกกอล์ฟอยู่ในช่วงความเร็วและขนาดที่ผิวขรุขระช่วยให้การไหลเปลี่ยนเป็นแบบปั่นป่วนได้เร็วกว่า ลูกที่มีรอยบุ๋มจึงมีแรงต้านต่ำกว่าลูกเรียบที่มีน้ำหนัก ขนาด และความเร็วเท่ากัน ผลตรง ๆ คือมันบินได้ไกลกว่า

แล้วลูกเรียบจะไปได้แค่ไหน

ไม่มีตัวเลขตายตัวว่า “ต้องสั้นลงสองเท่า” เพราะระยะจริงขึ้นกับความเร็วจากหน้าไม้ มุมส่งตัว อัตราการหมุน ลม และชนิดของลูก แต่ข้อสรุปชัดเจนคือ หากเอาลูกที่มีคุณสมบัติใกล้กันมาเปรียบเทียบแล้วลบรอยบุ๋มออก ระยะทางจะหายไปมาก ไม่ใช่เพียงไม่กี่หลา รอยบุ๋มจึงไม่ใช่ของตกแต่งและไม่ได้มีไว้เพิ่มการยึดเกาะมือ

รายละเอียดของรอยบุ๋มก็สำคัญไม่แพ้การมีรอยบุ๋มเลย ทั้งจำนวน ขนาด ความลึก รูปทรง และการจัดวางเปลี่ยนทั้งแรงต้าน แรงยก และความเสถียรระหว่างหมุนได้ เอกสารของ NASA เกี่ยวกับการออกแบบลูกกอล์ฟระบุว่า รอยบุ๋มขนาดต่างกันถูกใช้เพื่อปรับสมดุลระหว่างแรงยกกับแรงต้าน ไม่ใช่ยิ่งลึกหรือยิ่งเยอะแล้วดีเสมอไป

จุดที่น่าสนใจคือ หลัก “ผิวเรียบย่อมลื่นกว่า” ไม่ได้ใช้ได้กับทุกสภาพการไหลของอากาศ สำหรับลูกกอล์ฟที่พุ่งด้วยความเร็วสูง ผิวที่ตั้งใจทำให้ขรุขระพอดีต่างหาก คือวิธีลดแรงเบรกจากอากาศและพาลูกไปได้ไกลกว่าเดิม