(Phys.org)—De officiële golfregels, die voortdurend worden herzien en bijgewerkt naarmate nieuwe apparatuur opduikt, nauwe banden hebben met wiskunde. Vaak, wiskunde wordt gebruikt om beperkingen te stellen aan golfuitrusting, zoals het beperken van de afstand die de bal zal afleggen, zoals voorspeld door wiskundige modellen. De regels stellen ook grenzen aan een waarde die de restitutiecoëfficiënt wordt genoemd, die de efficiëntie van de impact tussen een club en een bal meet.

In een nieuwe recensie Dr. Steve Otto, Directeur Onderzoek en Testen bij The R&A, die samen met de US Golf Association (USGA) toezicht houdt op de golfregels, heeft gewezen op enkele manieren waarop wiskunde wordt gebruikt om golf te begrijpen en om veel van de uitrustingsregels te bepalen. De krant is gepubliceerd in een recent nummer van de Proceedings van de Royal Society A en is geschreven als onderdeel van een bijeenkomst van de Royal Society, Wiskunde voor de moderne economie.

"We gebruiken dagelijks toegepaste wiskunde, samen met natuurkunde en techniek, "Otto vertelde" Phys.org . "Het gebruik van deze tools helpt ons ervoor te zorgen dat onze analyse grondig en rigoureus is."

In het algemeen, evaluaties van golfuitrusting omvatten modellering, simulaties, en statistieken om rekening te houden met variatie in de fysieke processen die betrokken zijn bij het slaan van een bal met een club.

Momenteel, er staan ​​ongeveer 1200 golfballen op de officiële conforme lijst, en elk moet elk jaar opnieuw worden ingediend voor evaluatie. De regels stellen beperkingen aan de grootte, gewicht, efficiëntie, en Totale Afstand Standaard van een golfbal. Om de algemene afstandsnorm te bepalen, een testbal wordt gelanceerd door een robot die een schommel simuleert met een lanceerhoek van 10°, een back-spinsnelheid van 42 omwentelingen per seconde, en een clubhoofdsnelheid van 120 mph. Met behulp van beeldanalyse, de lanceringsomstandigheden van de bal worden bepaald en ingevoerd in een model dat - op basis van een optimalisatieprobleem - de totale afstand voorspelt die de bal zal afleggen. De regels schrijven voor dat deze afstand niet meer dan 317 meter mag zijn. Golfballen die te ver vliegen, worden als te gemakkelijk beschouwd om te raken, en deze beperking zorgt ervoor dat vaardigheid, en geen technologie, is wat de winnaar bepaalt.

Wat golfclubs betreft, de officiële lijst bevat ongeveer 20, 000 clubs (8, 000 chauffeurs en 12, 000 ijzers). Met als doel ervoor te zorgen dat het spel niet wordt ondermijnd door golfclubs die ballen zo efficiënt raken dat het slaan te gemakkelijk wordt, de USGA heeft in 1998 een regel ingevoerd die de restitutiecoëfficiënt voor chauffeurs beperkt tot een waarde van 0,822. Tegen 2003, deze regel was wereldwijd aangenomen en toegepast op andere soorten clubs. De restitutiecoëfficiënt meet de hoeveelheid energie die wordt overgedragen van de club naar de bal, waarbij 0 is dat er geen energie wordt overgedragen en 1.0 een perfecte elastische botsing is waarin alle energie wordt overgedragen. Om deze waarde te bepalen op een testclub, een slinger met een metalen bal en versnellingsmeter aan het einde wordt herhaaldelijk tegen het clubblad gestuiterd. Tijdmetingen van de versnellingsmeter worden vervolgens geanalyseerd en gebruikt om de restitutiecoëfficiënt van de club te schatten.

Misschien wel de meest uitdagende onderdelen van het modelleren van de fysieke processen die bij golf betrokken zijn, hebben betrekking op de menselijke factor. Analisten hebben geprobeerd de variabiliteit van iemands swing te kwantificeren met behulp van verschillende statistische methoden, zoals standaarddeviatie en de minder vaak gebruikte mediane absolute deviatie. Onder andere, het begrijpen van individuele variabiliteit is belangrijk om individuele spelers uit te rusten met de beste uitrusting.

Vooruit gaan, Otto stelt dat de beste modellen voor het golfspel waarschijnlijk de eenvoudigste zijn, wat betekent dat degenen die het aantal parameters minimaliseren, over het algemeen het nuttigst zijn. Hij legt uit dat pogingen om complexere modellen te ontwikkelen waarschijnlijk resulteren in een oefening voor het aanpassen van gegevens in plaats van nauwkeurigere voorspellende methoden.

© 2017 Fys.org