用物理学告诉你"香蕉球"是怎么提出来的
喜欢足球的人都知道“香蕉球”。为什么踢出的球会在空中产生形似香蕉的弧线呢?让我用物理公式告诉你原理。
操作方法
(01)旋转的魅力踢球两个因素:一个就是空气阻力对球的运动轨迹的影响;另外一个影响的就是你踢出去的角度香蕉球的原理:球本身的转动是沿顺时针的方向,那么球偏转的一个解释就是,空气脱离开球在上面会晚一点,下面会早一点,所以整个流动会向下面倾斜,那么从平面来看就是向右面偏斜,我们刚才介绍了香蕉球的物理原理。踢旋转球的一个最重要的关键:就是要和球有一个比较长时间的接触,然后使得球随着脚发生一个转动,在球出发之前。
(02)马格努斯定律伯努利原理:就是说如果一个气流它的运动速度快的话,它的压强就比较小,如果速度慢的话压强比较大。马格努斯效应:实际上如果向右旋转的话,它的旋转的矢量方向是向下的,速度的矢量方向是向前的,所以如果这两个矢量叉乘的话,那么按照右手法则,就会有一个向右附加的力,这个就是马格努斯定律:流体力学当中的现象,是一个在流体中转动的物体(如圆柱体)受到的力。如图
(03)旋转的速度,你如果想实现把球踢到L这么远的距离,偏转D这样一个宽度,你所需要的旋转的速度,旋转的频率,我们看到在公式里面,分子上一个V,V就是球向前运动的速度,D我们说了就是它偏转的距离,这个l是相当于球的质量,实际上它的意思是一个长度,一个圆筒跟球的直径一样,那么在这个圆筒里面,空气的质量等于球的质量,这个长度就叫小写l,那么实际上它代表的就是球的质量,下面这个Cs是空气的阻力,一个系数,a是球的半径,L是我们球要踢到的那个位置的距离,就是你有一个设定的距离,你要偏转D这样一个偏转的程度,你需要的转动频率就由这个公式来决定的,我们可以看到,球运动速度越快,你需要的频率越大,你走的距离越远,因为L在分母,需要的频率就越小。这个Φ,从图上可以看出来,这个就是你踢球的方向和到最后球运行的方向形成的一个夹角,也就是偏转的程度,我们看到这个Φ是反比于V,反比于速度的,也就是速度越小的时候,这个偏转越厉害,所以我们可以经常看到这样的例子,就是你看香蕉球踢出去的前一段,似乎是直线运动的,就是它偏转不明显,为什么呢,因为这个时候速度比较快,球的运动会越来越慢,到最后会停止下来,所以当速度减缓以后它的偏转越来越大。
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