¿Los hoyuelos ayudarían a que una pelota de ping pong viajara más rápido?

Los hoyuelos se utilizan en las pelotas de golf para promover la formación de una capa límite turbulenta que permanece más tiempo con la pelota mientras viaja por el aire, por lo tanto, disminuye en gran medida la presión de arrastre experimentada por la pelota. El aumento de la resistencia a la fricción de la piel creado por los hoyuelos en la superficie de la pelota es muy pequeño en comparación con la reducción de la resistencia a la presión de la que se beneficia; por lo tanto, la resistencia total disminuye como resultado de los hoyuelos. Esto es útil porque una pelota de golf necesita viajar largas distancias con una cantidad potencialmente grande de resistencia del aire. En cambio,

Mi pregunta es, según este conocimiento, ¿las pelotas de ping pong viajarían más rápido como resultado de agregar hoyuelos? ¿Se beneficiarían de los hoyuelos en absoluto? Tienen un tamaño y forma similar pero una masa mucho más pequeña que las pelotas de golf, de ahí mi incertidumbre.

Se trata mucho más de evitar la desviación relacionada con el giro del movimiento en línea recta que de la velocidad.

Respuestas (2)

En general, tiene razón en que los hoyuelos en una pelota de golf reducen su arrastre al promover la transición de flujo laminar a turbulento, lo que reduce el tamaño de la estela separada detrás de la pelota. Pero eso no significa que una pelota diferente se beneficie de manera similar.

El número de Reynolds (Densidad * Velocidad * Diámetro / Viscosidad) tiene que estar dentro de un cierto rango para que ocurra el beneficio. En valores más pequeños, los hoyuelos (u otras asperezas) no serían una perturbación suficiente para causar la transición, y en valores más altos, el flujo sería turbulento sin ellos.

Para ver si las pelotas de ping pong se beneficiarían de los hoyuelos, debemos comparar sus velocidades y diámetros con los de las pelotas de golf. Una búsqueda rápida en Internet encontró que las pelotas de golf viajan a unos 80,5 m/s y tienen un diámetro de unos 42,6 mm, mientras que las pelotas de ping pong son de unos 30 m/s y 40 mm. La comparación de los números de Reynolds da alrededor de 240 000 para una pelota de golf y 80 000 para una pelota de ping pong.

La siguiente figura (tomada de Fluid Dynamic Drag por S. Hoerner) traza mediciones experimentales de arrastre para esferas como funciones del número de Reynolds y muestra un cambio dramático en la forma en los números de Reynolds en la región de transición entre 100,000 y 1,000,000.ingrese la descripción de la imagen aquí

La siguiente figura (de la misma fuente) se acerca más a nuestra región de interés y muestra que el número de Reynolds de la pelota de ping pong de alrededor de 80,000 está justo debajo del comienzo de la región de transición, lo que indica que no sería probable que beneficiarse de la adición de hoyuelos.ingrese la descripción de la imagen aquí

La principal diferencia es que una pelota de ping-pong viaja una distancia mucho más corta en un tiempo mucho más corto. La velocidad inicial es una función solo de su masa y el poder de golpe del bate. Al final de su vuelo muy corto de un segundo o menos, su velocidad final no es un factor importante y no tiene tiempo para reducir la velocidad lo suficiente como para importar.

Spin probablemente también entra en juego, pero no sé lo suficiente sobre golf para comentar.

¿Estas seguro acerca de esto? Pensé todo lo contrario. Habiendo jugado al golf, daría fe de que el giro es una parte muy importante de un tiro (desvanecimiento y gancho para la dirección, giro hacia atrás para el alcance). Pensé que los hoyuelos ayudaban a esto proporcionando fricción con el aire (cf. el pelo de una pelota de tenis, la superficie áspera de una pelota de fútbol o de baloncesto). Creo que una pelota de ping-pong es tan liviana que no necesita hoyuelos: la pequeña cantidad de fricción de la superficie es adecuada.
@OscarBravo Entonces, sabes más de golf que yo. Eliminaré la segunda parte de mi respuesta, ya que evidentemente no puedo hacer comparaciones informadas.
En mi opinión, no quieres que una pelota de ping pong viaje más rápido. Cuando "golpeas" una pelota de ping pong, tienes que darle MUCHO giro superior para que caiga sobre la mesa al otro lado de la red. Si viajara mucho más rápido, sería algo "más fácil" golpear ese "golpe" demasiado lejos y perder la mesa de ping pong.
Creo que los hoyuelos marcan una gran diferencia en el giro de la supuesta pelota de ping pong. Sí, la velocidad es otra cosa.
¿Los hoyuelos ayudarían a que una pelota de ping pong viajara más rápido?
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