enero 10, 2010

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Investigadores de la Universidad del Estado de Arizona y de la Universidad de Maryland han desarrollado un modelo que determina cómo circula el aire alrededor de una bola de golf en vuelo y cómo esta circulación se ve influida por los hoyuelos de su superficie. El objetivo del estudio, que se ha hecho público durante la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en San Antonio (Estados Unidos), es fabricar bolas de golf capaces de recorrer mayores distancias.

Los autores han empleado la misma clase de método científico utilizado para mejorar el diseño de automóviles, aviones, barcos, trenes y otros objetos en movimiento. El trabajo es el primer paso hacia el desarrollo de mejores bolas de golf mediante la mejora del tamaño y patrón de los hoyuelos de las bolas y la minimización de la fricción que encuentran en su vuelo por el aire.

Según explica Clinton Smith, uno de los investigadores, “para una bola de golf, la reducción de la resistencia significa que la bola volará más lejos”. Los hoyuelos mejoran el vuelo de una bola de golf. El propósito principal de los hoyuelos de las bolas es reducir la fricción y ayudar a la bola a volar más lejos. En realidad, las bolas de golf con hoyuelos están expuestas a la mitad de fricción que las que no los tienen.

Una vez en el aire, la bola experimenta fuerzas aerodinámicas generadas por el flujo de aire circundante además de por la gravedad. Esta última constantemente tira hacia debajo de la bola mientras que la fuerza aerodinámica en la dirección del movimiento, o la fuerza de fricción, dicta la distancia a la que viaja.

golf_bolas.jpgLos investigadores se han planteado en su trabajo cómo diseñar el tamaño y el patrón de hoyuelos mediante ecuaciones matemáticas para modelar las propiedades físicas de una bola de golf en vuelo. Conseguir esta solución llevaría más de 15 años en tiempo informático sólo para tener un indicio del flujo de aire que rodea a la bola durante una fracción de segundo.

Los investigadores han desarrollado algoritmos y software de alto nivel para solucionar estas ecuaciones en supercomputadores paralelos, lo que reduce el tiempo de simulación al orden de horas.

Los científicos han determinado las características del flujo de aire alrededor de una bola de golf al nivel más detallado conseguido hasta el momento. Los resultados diferencian la fricción en cada localización y muestran cómo el aire fluye dentro y fuera de cada hoyuelo de la superficie de una bola de golf a medida que gira alrededor del aire durante el vuelo.

El modelo revela las condiciones físicas de una bola de golf volando con el mayor nivel de detalle conseguido hasta el momento y es el primer paso para conseguir diseñar una bola que reduzca la fricción lo más posible. El próximo objetivo es ampliar el trabajo al comparar diferentes diseños de hoyuelos

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