古詩詞大全網 - 漢語詞典 - 請解釋壹下香蕉球為什麽會弧線運動?俯視看順時針旋轉時球前方的空氣為什麽流速大?

請解釋壹下香蕉球為什麽會弧線運動?俯視看順時針旋轉時球前方的空氣為什麽流速大?

香蕉球

又稱“弧線球”,足球運動技術名詞。指足球踢出後,球在空中向前並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,避開人墻直接射門得分。

香蕉球原理

弧線球的原理:當足球在空中飛行時,並且不斷地在旋轉,由於空氣具有壹定的粘滯性,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壹起轉動,從而形成足球在空中向前並作弧線飛行。由於球呈弧線形運行,與香蕉形狀相似,故又俗稱“香蕉球”。

編輯本段香蕉球的奧秘

當球在空中飛行時,若不但使它向前,而且使它不斷旋轉,由於空氣具有壹定的粘滯性,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壹起轉動。若球是沿水平方向向左運動,同時繞平行地面的軸做順時針方向轉動,則空氣流相對於球來說除了向右流動外,還被球旋轉帶動的四周空氣環流層隨之在順時針方向轉動。這樣在球上方的空氣速度除了向右的平動外還有轉動,兩者方向壹致;而在球的下方,平動速度(向右)與轉動速度(向左)方向相反,因此其合速度小於球上方空氣的合速度。 根據流體力學的伯努利定理,在速度較大壹側的壓強比速度較小壹側的壓強為小,所以球上方的壓強小於球下方的壓強。球所受空氣壓力的合力上下不等,總合力向上,若球旋轉得相當快,使得空氣對球的向上合力比球的重量還大,則球在前進過程中就受到壹個豎直向上的合力,這樣球在水平向左的運動過程中,將壹面向前、壹面向上地做曲線運動,球就向上轉彎了。若要使球能左右轉彎,只要使球繞垂直軸旋轉就行了。看來關鍵是運動員觸球的壹剎那的腳法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋轉起來,不同的旋轉方向,球的轉向就不同,這需要運動員的刻苦訓練,方能練就壹套嫻熟的腳頭功夫,只有經過千錘百煉,才能達到爐火純青的地步。 其實,何止是足球有"香蕉球",乒乓球、排球、網球等都有利用旋轉技術創造出各種飄忽不定、神秘莫測的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飄球等都是根據這個原理創造出來的。 香蕉球的原理是依照空氣動力學的。就是球面與空氣的相對速度越大,球面受力就越大,球的弧度就越大。 假設從球的正上方向下看(視線與地面垂直),同時球的運動軌跡的瞬時方向與妳的視線垂直向上,球是逆時針旋轉。球的右側與空氣的相對摩擦速度比左側大,這時球的運動方向就會向左偏移。相對摩擦速度越大,球的偏移量就越多,也就是弧度越大。這個是弧度,下面說高度。 再假設從球的正側面看(視線與地面平行),同時球的運動軌跡的瞬時方向與妳的垂直向左。假如球是順時針旋轉,球的下部與空氣相對摩擦速度比上部大,球下落的就越快。這樣比較難繞過人墻(但繞過去就是威脅)。反之,球下降的就越慢,但是容易繞過人墻(但球速慢,給守門員反應的時間太多)。

編輯本段如何踢出“香蕉球”

如果妳經常觀看足球比賽的話,壹定見過罰前場直接任意球。這時候,通常是防守方五六個球員在球門前組成壹道“人墻”,擋住進球路線。進攻方的主罰隊員,起腳壹記勁射,球繞過了“人墻”,眼看要偏離球門飛出,卻又沿弧線拐過彎來直入球門,讓守門員措手不及,眼睜睜地看著球進了大門。這就是頗為神奇的“香蕉球”。 看球往前飛還是往後飛,假設球往前飛,俯視球順時針旋轉,那麽左邊受到的壓力大,右邊受到的壓力小。因為左邊的空氣和球的速度差異較大,空氣流速較慢,右邊空氣和球速度差異較小,空氣流速相對較快,造成左端壓力大,右端壓力小。更深層次的空氣動力力學原理,就非三言兩語可以解釋了。伯努利原理: 流體流速越大其壓力越小

球旋轉前進時,由於空氣也是有粘性的,就會帶動緊貼球表面的空氣壹同旋轉,這樣壹來,沿前進方向球轉軸兩側,壹側空氣流速加快,另壹側空氣流速減慢,見下圖:

↓↓↓(↑○↓)↓↓↓

括號內為順時針旋轉的球,球在示意圖中向上運動,球的轉動軸垂直於顯示器平面,括號內的上下方向箭頭表示粘性空氣附面層空氣的流動方向。球兩側總的空氣流速示意如下:

↓↓○↓↓↓↓

左側空氣流速低於右側空氣流速。

根據伯努利原理,空氣流速高時,壓強就小,流速低時,壓強就大。其實伯努利就是根據能量守衡定理推導出來的,流速對應於動能,壓強相當於勢能(不是勢能,伯努利原理裏有勢能項)。這樣,左側壓強就大於右側壓強,球在向上運動時就會同時向右運動,形成弧圈球。

知道了原理,再告訴妳壹點,如果用砂紙把球表面打毛,使其表面粗糙,空氣附面層就會增厚,弧圈現象會更加明顯。