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每个热点事件的背后
都会有些你所不熟知的小知识
让我们一起通过新闻来学知识
知乎知识
今天是二零二一年九月二号
农历七月二十六
截止昨天晚上十二点
欧洲夏季转会市场的大门正式关闭
在这个转会季内
梅西加盟大巴黎
c罗回到曼联
两大巨星都将在新的赛季开始一段新的征程
在足球比赛中
进球无疑是最令人激动人心的时候
而在进球的时候
我们也常常听到一些有趣的名词
比如说香蕉球
落叶球
还有电梯球
那这些球又代表了什么意思
它们又有怎么样的物理学道理呢
今天
我们就一起走进这些有趣的足球名词
首先
我们先来谈一谈香蕉球
提到香蕉球
熟悉足球的人应该都会想到贝克汉姆吧
它就是以扇踢香蕉球而著名
有着背饰弧线的美誉
香蕉球是因为球的运动轨迹是弧形的
类似香蕉形状
因此而得名
可是
在香蕉球中有着什么样的物理现象呢
香蕉球
我们也可以称为是弧线球的一种
它源于物理现象马格努斯效应
假设在无风的情况下
足球以一定的速度直线运动
此时气流就只会对皮球产生阻力
如果试图大力出奇迹直线射门时
除非你瞄得很准
否则就可能会打到人墙或者偏出球门
怎么样才能让足球越过人墙后拐进球门呢
答案就是要让足球旋转起来
球员在踢球的一刹那
通过摩擦使足球产生旋转
当足球在空中一边飞行一边自转的时候
也会带动周围气流的旋转
球的一侧旋转产生的气流和飞行中相对气流的方向相同
气流速度加快
而另一侧旋转产生的气流和飞行中相对气流的方向相反
气流的速度会减小
两侧气流相对球的速度不同
会形成一个压力差
气流速度小
压力大
气流速度大压力小
这个时候
高压区会向低压区产生一个横向力
旋转的足球在飞行中受到横向力的影响
会有明显的偏转
从而形成弧线
这就是马格努斯效应
因此
香蕉球的关键是球员触球时一刹那的脚法
不但要使球向前
而且要使球急速的旋转
不同的旋转方向不同
球的转向也不同
接下来
我们再来说说落叶球
什么是落叶球呢
我们可以用一个简单的对比来形容
香蕉球足球是左右旋转的
而落叶球足球则是竖直旋转的
有点类似乒乓球里的弧圈球
从物理上讲
如果一个前进的球体同时向前旋转
这个球达到最高点后会急速下坠
弧度比正常的抛物线要大
因此
落叶球下坠时会显得很飘忽
如果门将判断失误
通常就会措手不及了
最后
我们来说一下电梯球
与香蕉球已经文明很久而言
电梯球可能是一个相对比较新的名词
嗯
电梯球跟香蕉球或者其他弧线球不同
球本身是没有旋转的
它的初始速度很快
迅速上升
而且突然下坠
有人是这样比喻它的
先将电梯迅速升到六楼
再急速降到一层
因此它被叫为电梯球
啦啦
除此之外
电踢球还有一个特点
就是在飞行过程中有一定的飘忽感
会出现左右s型的诡异路径
让守门员不好防守
排球中的飘球也是同样的道理
高水平的运动员可以让排球过网后出现周期性的摆动或者突然下坠
可是电踢球为什么会有这么诡异的路线呢
一般来说
足球的初始速度要踢到一百到一百二十公里每小时
才会形成电梯球
因此
电梯球由于空气阻力作用
飘忽不定
而守门员就很难判断了
二零二一年
世界上很有名的物理学家科恩和他的学生发表过一篇论文
论文里详细解释过电梯球的物理原理
科恩教授认为
对非旋转球体
当起始速度小于末端速度时
球体呈抛物线运动
而当起始速度远大于末端速度时
球下落是极坠
实际上
我们可以用简单的物理知识来解释
我们知道
空气阻力跟物体速度平方成正比
速度越快
阻力越大
电踢球初始速度要很快
踢出后
球本身受到空气阻力也会突然增大
而且短时间会把球在水平方向的力消耗掉
这个时候
足球就会受到重力影响
迅速下落
这个物理现象在日常也有很多体现
比如大家看到烟花在空中爆炸盛放后
并不是呈现一个长长的抛物线
而是迅速下坠
它的道理跟电踢球是一样的
所以我们可以总结一下
香蕉球和落叶球都是弧线球中的一种
它们都是有旋转要求的
而电梯球是不需要旋转的
同时
电踢球触球时间短
球速极快
发力的部位其实是在小腿
说了这么多有趣的名字
其实在实际的比赛中
那些精彩的入球往往很难区别到底是哪一种球
因为它们常常会有多种球的结合
比如说在俄罗斯世界杯比赛中
c罗对阵西班牙时的那脚任意球
既有电踢球的特点
也有香蕉球的特点
总而言之
不管是什么球
这些都需要运动员的刻苦训练
方能达到炉火纯青的地步
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