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欧洲杯里的科学:电梯球和香蕉球如何踢出来的?(2)

http://www.it09.cn 时间:2016-06-21 10:17来源:IT09数码网

  历史上,首先发现该现象的科学家名叫Magnus,所以我们把这种原理叫做马格努斯效应。这种弧线球同样应用在乒乓球的弧圈球,篮球的空心篮,棒球的旋转球等方面。

  “屠龙刀”使用秘籍:

  对于右脚球员,想要踢出香蕉球,接触球的部位应该在皮球右下侧,需要利用大腿发力,为了提高球的旋转速度,球员必须扭摆全身,让身体完全倾斜来增大皮球的内旋速度,人身体包括腿部产生的自旋性使得脚背触球的瞬间,让皮球带有强烈的旋转。

  看看世界顶级的球员踢出的香蕉球

卡洛斯最高曾踢出149公里/小时的香蕉球(来源于网络)

卡洛斯最高曾踢出149公里/小时的香蕉球(来源于网络)

雷科巴踢出香蕉球(来源于网络)

雷科巴踢出香蕉球(来源于网络)

  电梯球原理

  电梯球跟香蕉球截然不同,它需要运动员使用脚背内侧踢出旋转极小但到球门前突然变线下坠的“S型”球,有人形象地比喻为“先将电梯迅速升到6楼,再急速降到1层”。除此以外,电梯球还有一个特点就是,在飞行的过程中,会有一定的飘忽感,让守门员不好防守。排球中的“飘球”也是同样原理,高水平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。

  首先,电梯球为什么会突然下落?

  我们以上文贝尔的进球为例,他最初主罚任意球的初始球速达到了97公里/小时,按照下图所示的实验室测量结果,此时的阻力非常小,所以球会随着初始作用方向迅速上升前进,在皮球飞行过程中逐步减速,当达到某一个临界值时(科学上用临界雷诺数表示),空气阻力将迅速成倍增加,球瞬间失速,形成下坠球。按照下图的风洞实验结果可以看到,在皮球大概降速为50公里/小时时阻力就将成倍增加,形成下坠球。所以,踢电梯球需要距离球门一定的距离,才能发挥威力,否则皮球还没来得及失速下降,就超过球门的位置了。

皮球阻力和球速的关系(图片来源:livescience)

皮球阻力和球速的关系(图片来源:livescience)

  其次,电梯球为什么会飘忽不定?

  电梯球的关键在于球身旋转速度很小,球员踢球使出的全部力量几乎都转变为了前行方向的动能,皮球在刚踢出的瞬间就获得了极高的速度。由于现代足球设计越来越轻质,同时为了防止皮球过“圆”,还特别增加了缝深和摩擦,使得皮球在高速前行过程中,很容易由于表面粗糙度不同,导致产生局部气压差,最终让皮球出现小范围的飘忽晃动,忽上忽下,忽左忽右,难以判断。

欧洲杯用球

欧洲杯用球

光滑球体的流线轨迹及粗糙球体的流线轨迹

光滑球体的流线轨迹及粗糙球体的流线轨迹

  实验表明,在高速飞行时,“粗糙”的球体要比“纯圆”的球体阻力更小,飞得更快更远;另外,从图上可以看出,“粗糙”本身也容易造成不平衡的“飘忽晃动”。

  所以,根据上述原理,想要利用电梯球破门,至少要具备三个要素:

  球几乎不旋转

  初始球速非常高

  距离球门比较合适的距离

  “倚天剑”使用秘籍:

  电梯球触球部位及触球方式较为特殊,需要利用脚背偏内侧接触皮球,接触面积越大越好。踢球时小腿快速发力,用脚背猛抽球身中下端,让球几乎无旋转飞出。由于球速很快,一旦球被踢高就无法实现快速坠落,因此踢球时必须要控制好发力部位,努力压低球的线路才能获得好的效果。

电梯球踢法(来源于网络)

电梯球踢法(来源于网络)

  专业的球员在射门时平均球速一般在87千米/小时到96千米/小时,少数球员能够踢出超过100千米/小时的球速,球速快的球员在场上的有效射程也更远,可以像成名剑客一样于万军之中取对方上将首级。

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