答案是……

高爾夫球上的小洞有什麼作用?

(英國曼徹斯特的格林翰問)
高飛高爾夫球具公司空氣動力學研究部主任西蒙茲與資深科學家維勒克斯回答如下:


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答案是……

高爾夫球上的小洞有什麼作用?

(英國曼徹斯特的格林翰問)
高飛高爾夫球具公司空氣動力學研究部主任西蒙茲與資深科學家維勒克斯回答如下:


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小凹洞可以減少空氣的曳力並增加升力,讓高爾夫球飛得更遠。一顆表面平滑的高爾夫球,經職業選手擊出後,飛行距離大約只是表面有凹洞的球的一半。


高爾夫產業的工程師及科學家研究球桿和球之間的撞擊,以找出所謂發射條件。撞擊通常只維持1/2000秒,它決定了球的速度、發射角以及自旋快慢。接著,球的飛行軌跡會受到重力以及空氣動力學的影響(不管高爾夫球員如何祈禱或詛咒)。因此,空氣動力學的最佳化設計(和小凹洞的圖案設計有關)便成為關鍵。


空氣對於任何在其中運動的物體(例如高爾夫球)都會施力。把你的手伸出行駛中的車外,可以很容易地說明這個現象。空氣動力學家把這個力分成兩部份:升力及曳力。曳力的作用方向與運動方向相反,而升力的作用方向則朝上垂直於運動方向。


一顆高速飛行的高爾夫球,其前方會有一高壓區。空氣流經球的前緣再流到後方時會與球體分離。同時,球的後方會有一個紊流尾流區,在此區域氣流起伏擾動,導致後方的壓力較低;尾流的範圍會影響曳力的大小。小凹洞可使空氣形成一層緊貼球表的薄紊流邊界層,使得平滑的氣流順著球形多往後走一些,而減小尾流的範圍。因此有凹洞的球所受的曳力約只有平滑圓球的一半。


大多數的高爾夫球有300~500個小凹洞,每個洞的平均深度約為0.025公分。曳力及升力對凹洞的深度很敏感:即使只有0.0025公分這麼小的差異,也可以對軌跡和飛行距離造成很大的影響。小凹洞通常是圓形的,但其他的形狀也可以有極佳的空氣動力性能,例如凱樂威公司的HX高爾夫球,用的是六角形。


小凹洞也會影響升力。一個表面平滑的回旋球,會像飛機機翼般偏折氣流以產生升力。球的自旋可使球下方的氣壓比上方高,這種不平衡可以產生往上的推力。高爾夫球的自旋大約提供了一半的升力。另外一半則是來自小凹洞,它可以提供最佳的升力。(張明哲 譯)


為什麼頭髮會變長,眉毛睫毛卻不會?
台大醫院皮膚科總醫師陳怡如的回答如下:

要知道這個問題的解答,得要先了解毛囊的生長週期。毛囊的成長可分成三個階段:生長期、消褪期與休止期。生長期時,毛囊分裂十分旺盛,毛髮也會持續生長變長;人體約有80~90%的毛囊是處於生長期,這一期的毛髮每個月約長一公分。生長期之後是消褪期,此時毛囊細胞停止分裂,毛髮不再變長;約有1~3%的毛囊處於此狀態。最後是休止期,這時毛囊開始萎縮,毛髮也準備要掉落了;有10~15%的毛囊處於這一期。


不同位置的毛囊,生長週期裡的這三個階段長短也不同。毛囊處在消褪期的時間大概都為2~3週。頭髮的毛囊處在休止期的時間約三個月,眉毛與睫毛的毛囊處在休止期的時間則往往比頭髮久得多。而身體各處毛囊的生長期差異最大:頭皮上的毛囊生長期可長達2~6年,是全身毛囊生長期最久的;但是,睫毛與眉毛的生長期卻只有1~6個月,之後就進入消褪期休息了,所以睫毛多長不超過一公分。


總之,毛髮要變長必須要有夠久的生長期,生長期長短與遺傳、性別、年齡、部位、荷爾蒙等都有關係。而睫毛與眉毛就是因為生長期比頭髮短,所以長不長。


美國北卡羅萊納州新伯恩的胡克問:
為什麼蘇打水可以去除紅酒的斑漬?

美國麻省理工學院生物工程部門生化學家威希諾克回答如下:

化學上並無特別充份的理由,說明何以蘇打水能去除污漬。基本上蘇打水只是含有二氧化碳,並溶有鹽類的水。它是弱酸性,因此或許可以使具有酸鹼指示劑性質的染劑去色。


蘇打水有時似乎很有效,它曾再三地為我們清除客廳地毯上的酒漬(與其說這是在討論蘇打水,或許更像在討論我們的生活型態)。但是對於耶誕大餐時弄得杯盤狼藉的桌布,它卻完全不管用(都是隔天交由乾洗店代勞)。


有一種常見的理論,認為其中的秘密在於氣泡,這種說法或許不無道理。然而,更重要的或許是布料種類和你的動作有多快。倘若你的地毯是合成纖維,吸收污漬的速度緩慢,而你又很迅速地抓著大把紙巾趕到現場,此時蘇打水可能單純地扮演著在吸乾時帶走一切的媒介。它也或許會將酒稀釋,並有助於防止顏色固著,好讓清潔劑得以完成去污的工作。專用去污劑對於特定布料可能更為有效,因此除蘇打水之外,手邊隨時準備一些清潔劑才是明智之舉。我的結論是:如果蘇打水有效,清水也可能一樣有效。(張雨青 譯)


【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2004年第27期5月號】