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
-
用衣夹制作投石车弹射器玩具的DIY教程
这个弹射器玩具的想法来自我六岁的孩子,我们玩得很开心。灵感来自投石车,这可是古代相当强力的战争武器哦!它可以有很多方式进行改进,以便孩子们探索它的结构和力学!~材料工具:一块废木头,一个夹子,雪糕棍,瓶盖,热熔胶枪。首先,我们在衣夹的一面涂上一些胶水,并将其粘在...
-
物理机械小制作 曲臂杠杆的做法
曲臂杠杆的做法:1.选两条长25厘米,宽4厘米的均匀木条,将两木条的每端都钻一个小孔,再将两木条一端的两孔相对粘接在一起,并把重合在一起的孔套在固定在木支架坚杆上的杠杆轴上,如图7.l-2所示。2.在杠杆轴上挂一重垂线。再在杠杆两端的小孔中挂上钩码。【使用方法】1.先使...
-
物理小实验探究:用伏安法测量电阻
欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I,这可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比?也就是说加在导体两端的电压U越高,导体的电阻R就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻R就会越小?电阻是物质的属性,是由导体本身因素(材料、长度、粗细)决定的(另外,还与温度有关系),不会因通电情况...
-
光盘盒DIY的创意种植微景观小制作
对于喜爱植物却总是养不活植物的宝宝来说,做些手工盆栽摆在家里、工作台上或者作为礼物。准备材料:透明胶、种子、废旧光盘盒、种植土、胶水。1、把光盘盒拆开,中间放光碟的部分拿掉。2、把土倒进盒子里,如图所示。3、把种子放进土里。4、合上盖子,然后用胶水如图所...