高爾夫球中的流體力學(xué)

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打高爾夫球時會干事分外重要的一個步驟，可以說成敗都在這一揮之中了，那么你知道，揮桿與力學(xué)之間有什么聯(lián)系嗎?下面我給大家介紹高爾夫的力學(xué)原理的相關(guān)資料，夢想對你有扶助。

高爾夫球力學(xué)原理的介紹

高爾夫桿頭速度來源于人及球桿轉(zhuǎn)動的速度，而轉(zhuǎn)動速度由小到大那么是在下桿過程中由人體持續(xù)施加于身體部件以及球桿的轉(zhuǎn)動驅(qū)動作用所致。由于人體由一些部件及一些連接這些部件的活動關(guān)節(jié)組成，為簡化分析，我們需要將人體及球桿的運動簡化成胯、肩及左臂、球桿三個主要片面的運動。

與此相對應(yīng)，我們可以將人體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動簡化為三個主要的轉(zhuǎn)動驅(qū)動：兩腿對胯的轉(zhuǎn)動驅(qū)動;扭腰對肩臂的轉(zhuǎn)動驅(qū)動;兩手對球桿的轉(zhuǎn)動驅(qū)動。兩腿對胯的轉(zhuǎn)動作用來源于兩條大小腿的交織移動形成大腿對胯的一推一拉。扭腰對肩的轉(zhuǎn)動作用來源于腰肌及肩肌對肩的拉扭。兩手對球桿的直接轉(zhuǎn)動作用來源于兩手腕及右肘的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動形成兩手對球桿握巴的直接轉(zhuǎn)動。

高爾夫揮桿運動中的水平轉(zhuǎn)動驅(qū)動作用往往為初學(xué)者忽略。其實，我們只要體念打水漂的動作就會打理到水平轉(zhuǎn)動驅(qū)動的作用。打水漂的幾種打法：用轉(zhuǎn)手腕，揮臂+轉(zhuǎn)腕，水平轉(zhuǎn)肩+揮臂+轉(zhuǎn)腕，轉(zhuǎn)胯+轉(zhuǎn)肩+揮臂+轉(zhuǎn)腕。鮮明，越往后的打法，效果越好。高爾夫揮桿水平轉(zhuǎn)動驅(qū)動主要來源于兩腿對胯的驅(qū)動。在水平驅(qū)動過程中，左胯根本類似杠桿系統(tǒng)的支點，右胯類似動力點，右腿對右胯的推力類似動力，左右胯的連接線類似動力臂，球桿桿頭類似阻力點，桿頭的水平慣性力類似阻力，通過腰提升起來的手臂及球桿類似阻力臂。

對這一杠桿系統(tǒng)的動態(tài)平衡分析及運動分析可以看到，由于此處動力才能(右腿的最大推力)和動力臂相對較大(相對于身體其它部位產(chǎn)生而言)，所以能帶動的阻力點上的推動力也大，并且，右腿推動右胯的水平運動速度通過杠桿的傳輸能使桿頭水平運動速度放大多倍，其作用效果可想而知。不僅如此，在下桿轉(zhuǎn)胯過程的前期，胯的轉(zhuǎn)動在下身反向擰緊腰肌，為扭腰轉(zhuǎn)肩儲蓄了彈性勢能，可加倍提高扭腰轉(zhuǎn)肩的氣力和爆發(fā)程度。在行為上如何應(yīng)用這一原理提高胯的轉(zhuǎn)動啟動力?可以參考拳擊運動中的馬步站位打右手直拳的動作，這種站姿推動胯的轉(zhuǎn)動幅度大，更有氣力，更穩(wěn)固站盤。并且，這種站姿自動抑制了初學(xué)者通過左右移動胯而不是轉(zhuǎn)動跨帶動球桿的毛病，左右移動胯鮮明對桿頭沒有速度的放大作用。

人體的三個主要的轉(zhuǎn)動作用猶如裝在人體的三個轉(zhuǎn)動發(fā)動機。人體揮桿過程中三個轉(zhuǎn)動作用都可以分別帶動球桿擊球，但三個轉(zhuǎn)動作用的轉(zhuǎn)動方位不一樣、施加作用所需的時間不一樣，如何使它們既能分別充分發(fā)揮作用又能協(xié)調(diào)一致是揮桿技術(shù)的關(guān)鍵。為此，需要了解這三個轉(zhuǎn)動協(xié)調(diào)作用的一致性以及它們的特征差異。

一般處境下二桿轉(zhuǎn)動時端頭相對地面的速度方向是不會垂直O(jiān)O2連線的。只有當二桿成一條直線時，端頭的十足速度正好垂直O(jiān)O2。在這一瞬間，端頭O2被轉(zhuǎn)動的L1桿所牽連的速度其方向與L1桿垂直，其大小等于L1桿轉(zhuǎn)動角速度乘L1+L2。此刻端頭O2相對O1轉(zhuǎn)動的速度其方向也與L1垂直，其大小等于L2繞O1轉(zhuǎn)動的角速度乘以L2。根據(jù)速度合成定理，此時端頭相對靜止的球的速度方向確定正好對準端頭與固定轉(zhuǎn)軸連線的垂直方向，其大小等于上述兩個速度的和。

可見，只有兩個轉(zhuǎn)動物體的轉(zhuǎn)動軸及外端點在同一條直線上時，外端點的十足速度方向正好垂直轉(zhuǎn)動軸與外端點的連線。

通過力學(xué)分析可以得出一般性的結(jié)論：多個相連剛體被分別轉(zhuǎn)動處境下，只有全部這些轉(zhuǎn)動物體的轉(zhuǎn)動軸及外端點在同一平面時，外端點的十足速度的方向確定垂直這一平面。

將這一結(jié)論應(yīng)用到高爾夫揮桿中，按照前面三個轉(zhuǎn)動的簡化力學(xué)模型，只要操縱桿頭擊球時，使胯繞左腿轉(zhuǎn)動的軸線、肩繞脊椎轉(zhuǎn)動的軸線、桿繞左手腕轉(zhuǎn)動的軸線以及桿頭根本在同一無形的板墻面內(nèi)，那么桿頭速度確定垂直這個面。只要我們將這個板墻面朝向目標，桿頭速度方向就會對準目標。這個板墻面是我們揮桿打定時根據(jù)目標、球位、站位就能確定的，在此后的分析中將簡稱為目標板墻面。

實際的高爾夫揮桿中，我們查看職業(yè)球員在擊球瞬間的照片察覺，這時候左腳腳跟、左胯、左臂關(guān)節(jié)、左手腕以及桿頭根本在同一個平面內(nèi)，這和理論上的結(jié)論有一點點的偏差，但運動特征是根本一致的。形成偏差的理由是我們簡化的力學(xué)模型與身體實際揮桿的差異造成的，例如，身體部件是有確定變形的而不是完全的剛性物體，更加是左臂與肩之間在下桿過程中有確定的相對轉(zhuǎn)動而在前面的三個轉(zhuǎn)動的簡化模型中將這個轉(zhuǎn)動和扭腰轉(zhuǎn)肩簡化成一個主要轉(zhuǎn)動。

因此，根據(jù)理論分析的根本規(guī)律，考慮實際揮桿與理論分析模型的差異，參考職業(yè)運鼓動的標準結(jié)果，操縱高爾夫桿頭速度