08.10 足球物理學,香蕉球不可思議的進球

香蕉球

足球物理學,香蕉球不可思議的進球

弧旋球又稱“弧線球”,“香蕉球”,是足球運動中的技術名詞(英語screw shot)。指運動員運用腳法,踢出球后並使球在空中向前作弧線運行的踢球技術。弧線球常用於攻方在對方禁區附近獲得直接任意球時,利用其弧線運行狀態,避開人牆直接射門得分。

足球物理學,香蕉球不可思議的進球

足球右面空氣流動的速度較左面大。根據流體力學的伯努利方程 (p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c),流體速度較大的地方氣壓會較低,因此足球右面的氣壓較左面低,產生了一個向右的力。結果足球一面向前走,一面承受一個把它推向右的力,造成了彎曲球。原來我們在日常生活中也經常應用這個原理使物體在流體中的運動方向改變,例如飛機和帆船的運作都是基於這個原理。

足球物理學,香蕉球不可思議的進球

在足球比賽中,以右腳球員為例,主罰直接任意球的時候用右腳內側向側前方向踢球,足球向球門方向運動(以後以球門方向為前),同時由於腳內側的摩擦,足球會產生逆時針方向的旋轉(俯視),由於空氣具有一定的粘帶性,因此當球轉動時,空氣就與球面發生摩擦,旋轉著的球就帶動周圍的空氣層一起同向轉動,在足球旋轉的帶動下,足球周圍也將產生和足球旋轉方向一致的氣流。又由於足球同時向前運動,因此相對於足球的運動方向,在足球飛行過程中空氣氣流相對於足球是向後的。這樣,在足球的左側,旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同,空氣流動速度快;足球的右側,旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反,使該側氣流流速變慢。根據流體力學的伯努利定理,在速度較大一側的壓強比速度較小一側的壓強為小,所以球左方的壓強小於球右方的壓強。由於球所受空氣壓力的合力左右不等,總合力向左,所以球在運行過程中就產生了向左的運行,即產生弧線。

代表球員:貝克漢姆“貝氏弧線”

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