Oletetaan tilanne, että golfin pelaaja lyö rangella palloa. Pallo on kumisen tiin päällä. Kun 220 g painava mailan lapa osuu golf-palloon, samalla mailan lavan alareuna osuu kumiseen tiihin 3 cm syvyydeltä (eli mailan osuma palloon on sellainen, että mailan lapa ulottuu 3 cm pallon alapuolelle, ja siltä osuudelta lapa lyö kumista tiitä).
Kysymys kuuluu: kuinka paljon tämä osuma kumiseen tiihin heikentää mailan lavan liike-energiaa?
Mailan lavan nopeus vaihtelee pelaajasta riippuen välillä 100 km/h - 180 km/h. Esimerkkejä voi laskea monellakin eri mailan lavan nopeudella. Mailan lavan liike-energia olisi 100 km/h lyöntinopeudella ilmeisesti 84.9 J, ja 180 km/h lyöntinopeudella 275 J.
Kumisen tiin ominaisuuksista tiedämme testaamalla, että jos tiin laittaa vaakasuoraan seinää vasten, ja ripustaa tiin varteen 3 cm "ylä"-päästä laskien muovipussin, jossa on 3 litraa maitoa (paino yhteensä 3 kg), silloin kuminen tii taipuu juuri tarpeeksi, jotta se väistyy pois tieltä ja muovipussi putoaa maahan. Kuminen tii siis vastustaa liikettä suurinpiirtein voimalla, joka vastaa maan vetovoimaa 3 kg painavaan esineeseen: 30 N.
Kun golf-mailan lapa lyö kumista tiitä, kuminen tii vastustaa mailan lavan liikettä suurinpiirtein tuolla voimalla: sen verran mailan lavan täytyy käyttää voimaa töyntääkseen kumisen tiin pois tieltä, jotta mailan lapa voi jatkaa matkaansa eteenpäin lähes alkuperäisellä suurella nopeudellaan. Mutta vain lähes, ei täysin yhtä suurella nopeudella.
Löytyykö fysiikan tuntijoilta keinoja laskea näiden lähtötietojen perusteella arviota, kuinka paljon osuma tuohon kumiseen tiihin heikentää mailan lavan liike-energiaa?
Kysymys kuuluu: kuinka paljon tämä osuma kumiseen tiihin heikentää mailan lavan liike-energiaa?
Mailan lavan nopeus vaihtelee pelaajasta riippuen välillä 100 km/h - 180 km/h. Esimerkkejä voi laskea monellakin eri mailan lavan nopeudella. Mailan lavan liike-energia olisi 100 km/h lyöntinopeudella ilmeisesti 84.9 J, ja 180 km/h lyöntinopeudella 275 J.
Kumisen tiin ominaisuuksista tiedämme testaamalla, että jos tiin laittaa vaakasuoraan seinää vasten, ja ripustaa tiin varteen 3 cm "ylä"-päästä laskien muovipussin, jossa on 3 litraa maitoa (paino yhteensä 3 kg), silloin kuminen tii taipuu juuri tarpeeksi, jotta se väistyy pois tieltä ja muovipussi putoaa maahan. Kuminen tii siis vastustaa liikettä suurinpiirtein voimalla, joka vastaa maan vetovoimaa 3 kg painavaan esineeseen: 30 N.
Kun golf-mailan lapa lyö kumista tiitä, kuminen tii vastustaa mailan lavan liikettä suurinpiirtein tuolla voimalla: sen verran mailan lavan täytyy käyttää voimaa töyntääkseen kumisen tiin pois tieltä, jotta mailan lapa voi jatkaa matkaansa eteenpäin lähes alkuperäisellä suurella nopeudellaan. Mutta vain lähes, ei täysin yhtä suurella nopeudella.
Löytyykö fysiikan tuntijoilta keinoja laskea näiden lähtötietojen perusteella arviota, kuinka paljon osuma tuohon kumiseen tiihin heikentää mailan lavan liike-energiaa?
Vastaukset 4
Vanhimmat
Minkälainen astalo on tuo range, jolla palloa lyödään?
Älä unohda voin hintaa Kuopion torilla tuon pelin aikaan. Vaikuttaa merkittävästi asiaan.
Eiköhän golfpallon lennon kannalta olennaiset maila-pallo-vuorovaikutukset ole jo tapahtuneet siihen mennessä kun maila osuu tiihin.
"Kuminen tii siis vastustaa liikettä suurinpiirtein voimalla, joka vastaa maan vetovoimaa 3 kg painavaan esineeseen: 30 N.
Kun golf-mailan lapa lyö kumista tiitä, kuminen tii vastustaa mailan lavan liikettä suurinpiirtein tuolla voimalla: sen verran mailan lavan täytyy käyttää voimaa"
Täysin virheellinen johtopäätös.
Pääasiallinen tiin ja mailan liikettä vastustavan voiman seuraus tiihin ei ole pelkkä taipuma, vaan tiin liike-energian lisääminen. Voiman suuruusluokassa on siis ratkaiseva virhe. Lisäksi taipuman vaatima voima ei ole vakio, vaan kasvaa taipuman mukana. Ja siihen kuluva energia lasketaan voiman integraalina matkan suhteen, taipumamatkaa et kertonut, joten sitäkään ei voi laskea antamillasi tiedoilla.
Olennaisinta on kuitenkin että kuten jo mainittiin, maila osuu tiihin vasta sen jälkeen kuin pallon ja mailan vuorovaikutus on ainakin pääosin jo loppunut.
Eli jos on loppunut kokonaan ei tiillä ole mitään vaikutusta siihen minkä vauhdin pallo lyönnissä saa. Jollei aivan ole ei antamallasi tiedoilla saada tästäkään mitään laskettua.