足球比赛中的科学小知识揭秘 足球场上的香蕉球
如果您经常观看足球比赛,一定见过罚前场直接任意球。这时候,通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”,挡住进球路线;进攻方的主罚队员,起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,却又沿弧线拐个弯来直入球门,让守门员措手不及,眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。
请看下面视频:
来源:265网络社区
那么,为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?您能作出合理的解释吗?
主罚球员突然一记猛射,足球绕过“人墙”,眼看就要偏离球门却又转过弯来直奔死角。能踢出这种路线是弧形的“香蕉球”的球员可没有魔法,而是通过不断练习,以流体力学的原理让对方守门员望球兴叹。
“香蕉球”为什么能以弧线飞行?以右脚球员为例,当球员用右脚内侧“搓”球时,由于与脚内侧的摩擦,足球在向球门方向运动时会产生逆时针方向的旋转。当球转动时,空气就与球面发生摩擦,在球周围产生与球旋转方向一致的气流。
由于足球向球门方向运动,旋转方向为逆时针(右脚搓球),而球左侧摩擦产生的气流的流动方向与飞行中迎面遇到的气流方向相同,因此球左侧的空气流动速度较快。与此同时,球右侧的这两股气流的方向相反,所以球右侧气流速度较慢。
快速旋转的足球在飞行过程中周围的气流分布示意图
流体力学中的伯努利原理认为,在流水或气流里,如果流速慢,对旁侧的压力就大,如果流速快,对旁侧的压力就小。依据这一原理,右脚内侧搓起的“香蕉球”在飞行时会感受到一个横向的压力差,形成横向作用力(即马格努斯力),使原本向右飞行的球逐渐向左偏转。反之用左脚内侧搓起的“香蕉球”则先向左飞再向右偏转。
了解了基本原理,球员在练习“香蕉球”时该考虑什么因素呢?除去风向、风速和气压等外界因素的影响,就球员本身来说,球与落点之间的距离、出球的作用力、脚与球的接触时间、出球作用力方向和球心连线的夹角等都会对“香蕉球”飞行时的横向作用力产生影响。
一般来说,球员的出球角度都是比较固定的,但由于球在飞行过程中还要受到空气阻力的影响,球员必须大力将球以很快的初速度踢出。例如,足球在空中飞行的平均速度通常在每秒25米左右,而“香蕉球”高手却能以每秒35米的速度将球踢出。
万人迷贝克汉姆可是“香蕉球”高手
“贝氏弧线”身体姿势解析
作者:罗筑华、刘剑锋
-
自制发光自行车的方法 磷光自行车DIY制作教程
自行车几乎人人都喜欢骑,今天的DIY课程,就教大家如何把自行车改造成晚上亮闪闪的磷光自行车!晚上在外头骑自行车,如果会发光的,也比较不容易被漆黑的马路给「吞」进去,被机车、汽车、公车、货车驾驶人辗过去嘛!首先,要DIY一台会发光的自行车,你一定要先有辆自行车,建议...
-
小学生科学小实验做法 钢针膨胀法演示固体的热膨胀
【小学生科学小实验做法】照11.3-2那样,在一块长方形木块上锯出一个缺口,使成凹形,取两根大号缝衣针,一根针横放,针尖插在木板左侧的凸出部内侧,针孔搭在木板右侧的凸出部左边上;另一根针的针尖竖直穿过前一针的针孔中,并在贴近针孔的左内侧插入木板(如图11.3-2的虚线所示)。...
-
物理小实验:油量表自动控制器制作方法
利用滑动变阻装置,怎样自动测定油箱内的油量?油量表自动控制猜想与假设根据滑动变阻器、电路、杠杆的知识,我猜想:制定计划设计实验油量表自动控制仪器和材料:木板,电阻圈,铁丝,箭头,油桶,灯,电流表,浮子,龙头。油量表自动控制器制作方法:1.将电阻圈R弯成弧形,固定在竖立的长...
-
王颢:扎不破的垃圾袋科学小实验做法图解
一、前言今天我亲自操刀,自己动手做实验,视频录制剪辑等技术也在慢慢学习中。相信以后会越来越好,可以随心所欲地设计各种有趣的视频,可达到专业级别,当然各种摄像设备也在慢慢添置中。跟很多人聊天,都被问到这个微信公众号是不是盈利的。我来解释下,我原来在航空研究...