Механика вылета мяча в гольфе

Механика вылета мяча в гольфе

как гольфистам следует корректировать свою игру? это легче сказать, чем сделать

Самый важный удар в гольфе — следующий

Стивен Джон Хоган (Stephen John Hogan), Бристольский университет, Англия, Мате Антали (Mate Antali), Университет Иштвана Сечени, Венгрия, "Механика вылета мяча в гольфе", Royal Society Open Science, 12(11), 05 ноября 2025.

Стивен Джон Хоган (Stephen John Hogan)

Иногда, когда игрок в гольф пытается забить мяч для гольфа, кажется, что он входит в лунку, но почти сразу же всплывает обратно, претерпев угол поворота вокруг края лунки, который может превышать 180. Авторы показывают, что существует, по крайней мере, два различных типа явления: край наружу, когда центр масс мяча для гольфа не опускается ниже уровня грина, и край лунки там, где он опускается. В основе обоих выпуклостей лежит семейство вырожденных седельных равновесий динамики на ободе (мячи для гольфа смерти). При возмущении в одну сторону мяч для гольфа выворачивается наружу. При другом возмущении мяч для гольфа входит в лунку только для того, чтобы снова всплыть (при условии, что он не касается основания лунки), если он вращается вокруг оси, перпендикулярной стенке лунки.

Мате Антали (Mate Antali)

Гольф уже давно является предметом значительных научных исследований. Нас интересует, что происходит, когда мяч находится на грине, на котором находится лунка, в которую мяч должен упасть. Здесь гольфист должен попытаться катить (паттить) мяч по земле и попасть в лунку. Грин в гольфе — это круглая площадка с самой короткой травой вокруг лунки, где выполняется финальный удар (патт) для закатывания мяча в лунку. Паттинг, который составляет 40–45% всех ударов в гольфе, требует совершенно иного набора навыков, чем другие удары в гольфе.

Питер Доберейнер (писатель) сказал: Половина гольфа — это удовольствие, другая половина — паттинг. Финансовое значение паттинга было подытожено южноафриканским гольфистом Бобби Локком, который сказал: Драйв для шоу, патт для теста. Чтобы попасть на грин, игрокам в гольф приходится мириться с ветром, дождем, водными объектами, песчаными ловушками, неровной землей (длинной травой) и деревьями, в то же время удерживая мяч в пределах досягаемости. Но на грине возникает еще одна проблема — занос (lip out). Гольфист направляет мяч в лунку. Мяч достигает кольца и, кажется, падает в лунку, только для того, чтобы через мгновение вынырнуть в другой точке на краю и вернуться на грин.

Представьте: игра на кону. Вы выстраиваете линию, делаете вдох и катите мяч к лунке. Темп ровный, линия выглядит хорошо — пока мяч не ныряет в лунку, а затем безжалостно выскакивает обратно. Новое исследование, проведенное Бристольским университетом, изучало физику феномена, известного как занос. Это спортивная особенность, которая затрагивает как опытных профессионалов, так и любителей: занос означает, что мяч ударяется о край лунки, но не заходит в лунку, а вместо этого катится, не опускаясь.

Почетный профессор Джон Хоган из Школы инженерной математики и технологий Бристольского университета решил применить свои знания механики к феномену заноса. Профессор Хоган окрестил эти неуправляемые мячи для гольфа «мячами смерти», отсылая к их сходству с мотоциклистами, выполняющими круговой трюк «стена смерти».

Мы рассмотрели движение с точки зрения механики, — сказал профессор Хоган. Мы аналитически показали, что существует два различных типа выноса мяча: вынос за край лунки, когда центр масс мяча не опускается ниже уровня грина, и вынос за край лунки, когда он опускается ниже уровня грина.

По словам профессора Хогана, в основе обоих выносов лежит семейство «вырожденных седловидных равновесий» динамики на краю лунки. Это относится к точке равновесия, в которой мяч для гольфа балансирует на краю лунки. Он не падает, но и не находится на грине безопасно — он находится прямо на краю.

Вылет мяча за бортик лунки приводит к его вращению вокруг верхней части лунки под фиксированным углом и скоростью, и любое возмущение – например, песчинка, порыв ветра или даже лёгкое вращение – может повлиять на то, вернётся ли мяч на грине или провалится в лунку.

Между тем, вылет мяча за бортик лунки происходит лишь при небольшом наборе условий. Мяч для гольфа падает в лунку, совершая маятниковое движение, катясь по стенке лунки. Его потенциальная энергия преобразуется во вращение, а затем, при условии, что мяч не коснётся дна лунки, он может вернуться на бортик и снова оказаться на грине.

Итак, как гольфистам следует корректировать свою игру? Что ж, это легче сказать, чем сделать.

Профессор Хоган поведал: Мои друзья-гольфисты говорят мне, что заносы случаются, когда по мячу бьют слишком сильно. Исследования показали, что нужно целиться как можно ближе к центру лунки и приближаться к её краю с небольшой скоростью.

Это сочетание означает, что небольшой импульс мяча достаточен, чтобы забить его в лунку, но недостаточен, чтобы пронести его по краю и обратно.

Работа профессора Хогана сосредоточена на механике – движении тел под действием сил. Сэр Исаак Ньютон использовал свои законы движения для изучения движения планет, и теперь эти принципы всё чаще применяются в соответствующих спортивных ситуациях.

Исследование основано на предыдущей работе профессора Хогана по применению механики к спортивным действиям. Ранее он изучал физику скейтбординга и движение баскетбольного мяча после попадания в кольцо.

17.11.2025