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        解密香蕉球

        2019-08-01 14:09:09
        少兒科學(xué)周刊·兒童版 2019年5期
        關(guān)鍵詞:貝氏任意球空氣流速

        比賽場上的態(tài)勢瞬息萬變。哎呀,有球員摔倒了!裁判果斷判罰了任意球。

        外福來:如果由你來罰任意球,你會怎樣繞過人墻和守門員,把球踢進球門呢?

        二多:我會選擇貝氏弧線。貝氏弧線是形容著名球星貝克漢姆踢出的任意球飛行的軌跡,像香蕉一樣。但你知道為什么直著踢出去的球會拐彎嗎?

        “伯努利”改變了球的方向

        如圖一所示,當球向前(綠色箭頭)運動時,球左右兩邊的空氣相對球向后(黃色箭頭)同速運動。

        但當球旋轉(zhuǎn)著向前運動時,會帶動緊貼球體外表面的一層空氣跟著球一起旋轉(zhuǎn)。如圖二所示,當球逆時針旋轉(zhuǎn)向前運動時,左側(cè)空氣內(nèi)層(紅色箭頭)和外層(黃色箭頭)的運動方向相同,速度疊加,整體速度變快。而右側(cè)情況恰恰相反,空氣內(nèi)層和外層的運動方向相反,速度削弱,整體速度變慢,從而使球兩側(cè)的空氣流速不同。

        根據(jù)伯努利原理:空氣流速越慢,對旁側(cè)的壓力越大:流速越快,對旁側(cè)的壓力越小。于是,當球逆時針旋轉(zhuǎn)向前運動時,會受到一個向左的力,使球逐漸向左偏轉(zhuǎn)。反之,順時針旋轉(zhuǎn)向前的球會向右偏轉(zhuǎn)。

        你知道嗎?

        除了“橡膠球”,令守門員忌憚的還有足球豎直方向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的落葉球與足球不旋轉(zhuǎn)時的電梯球等。

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