Golfen - optimale hoek bij wegschieten in kogelbaan
M. stelde deze vraag op 19 augustus 2018 om 16:34. Gehoord dat je de golfbal het verst (longest) slaat wanneer de bal vertrekt uit een hoek van 45 graden.
Hoe is dat precies te berekenen (formules)?
Bij voorbaat dank.
Vriendelijke Groet,
Martin Luijkx
Reacties
De afstand vertikaal wordt dan, als versnelde/vertraagde beweging gegeven als h = -1/2 gt2 + v0 t sin φ + h0
en horizontaal
x = v0 t cos φ + x0
waarbij x0 en h0 resp de beginafstand en beginhoogte zijn. Meestal zijn die 0 m als het coördinatensysteem slim gekozen is.
De afstand x is het grootst als φ=45º Dat vind je door de h(φ,t) en x(φ,t) voor de langste waarde van t te vinden (als weer h(t)=0m)
Dit houdt senioren scherp.
( Martin Luijkx)
of https://www.wired.com/2010/09/maximum-range-in-projectile-motion/
of https://www.wired.com/2008/12/what-angle-should-you-throw-a-football-for-maximum-range/
of https://www.quora.com/Is-45-degrees-up-always-the-best-angle-to-fire-to-reach-the-largest-distance
Theo de Klerk plaatste:
..//.. zonder luchtwrijving en alleen onder invloed van de zwaartekracht ..//..in werkelijkheid is er wel luchtwrijving, en dat betekent voor een praktische bal al gauw dat een optimale hoek richting de 40-35° gaat. De bal gaat dan namelijk niet een mooie paraboolbaan volgen zoals hij op de maan zou doen, maar een beetje "vermoeide" paraboolachtige, remt in horizontale zin vrij snel af:
http://www.sciencelibrary.info/Projectile_motion
Opvallend is ook dat als een ideale hoek voor een drive 45° zou zijn, een driver een voorkant van rond de 22,5° met de verticaal zou moeten hebben, maar een veel steilere voorkant heeft.
Want er komt nog een kracht in beeld: een goeie drive heeft een optimale backspin:
https://thebiglead.com/2013/06/15/tiger-woods-golf-ball-on-impact-captured-in-slow-motion-yields-impressive-gif/
En die backspin zorgt voor een kracht tegen de zwaartekracht in, de bal probeert als het ware naar boven te klimmen:
bewerkt van https://nl.wikipedia.org/wiki/Magnuseffect
De bal gaat hierboven van rechts naar links, waardoor vanuit de bal gezien de lucht er van links naar rechts langsstroomt. De backspin sleept als het ware lucht bovenlangs, waardoor meer lucht een langere weg bovenlangs moet afleggen, en dus met hogere snelheid, wat volgens Bernoulli voor een onderdruk boven de bal zorgt: een soort van vliegtuigvleugeleffect, in vliegenierstermen "lift".
Je hoeft de bal dus niet veel hoogte mee te geven om hem lang genoeg in de lucht te laten blijven, en kunt de energie dus beter in de horizontale component van de snelheid steken.
In een mooi en redelijk te volgen verhaal legt ene Steven Salzberg uit hoe zijn snuggere oom Hymie dus het reële aardse geval met luchtweerstand en Magnuseffect kwantificeerde (dat lukt niet met een paar formules, dat doe je dan met computersimulaties) en tot een optimale "afvuurhoek" van minder dan 20° kwam:
https://www.forbes.com/sites/stevensalzberg/2013/04/29/the-physics-of-golf-whats-the-ideal-loft-to-hit-the-ball-farthest/#24c6200a6926
Ik verschil alleen van mening met Salzberg wanneer hij stelt:
The remaining difference between the actual loft of 10-12 degrees can be explained by the fact that for a drive, the ball is struck just past the bottom of the swing. This makes the launch angle slightly higher than the loft of the club.
groet, Jan
Mijn handicap zal dalen (hoop ik).
Vriendelijke groet,
Martin
kun je hier wat meer uitleg bij geven als je ook hellingen rekening houd?
bij voorbaat dank u wel
met vriendelijke groet jelle
Dag Jelle,
De kern van de berichten hierboven draait steeds om hellingen. Dus vertel eens wat uitgebreider wat eigenlijk je probleem is, want je vraag staat daar in onbegrijpelijk Nederlands.
Groet, Jan
Als je bedoelt dat je iets afschiet vanaf een schuine (berg)helling dan verandert dat niets aan het verhaal. Alleen is de hellingshoek waaronder je afschiet γ dan de hoek de hellingshoek β (t.o.v. de berghelling) van het kanon minus de hoek van de helling zelf α.