千澤

綠茵場(chǎng)上，雙方足球運(yùn)動(dòng)員正在激烈地交鋒。前鋒一腳將足球踢向?qū)Ψ降那蜷T，守門員迅速?gòu)堥_(kāi)雙臂阻擋。眼看球馬上要被攔下，它卻突然拐彎，繞開(kāi)守門員飛入球網(wǎng)，決定了比賽的勝負(fù)。

這種能使球拐彎的球技被稱為“弧線球”。那么，弧線球是怎么踢出來(lái)的？難道球員擁有可以讓球拐彎的超能力嗎？不，這樣的出色球技背后其實(shí)蘊(yùn)藏著復(fù)雜的物理學(xué)原理——馬格努斯效應(yīng)。

馬格努斯效應(yīng)

1.球員從右邊踢球，使球逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

2.原本靜止的空氣分子會(huì)與球以相反的方向“擦肩而過(guò)”。由于球在旋轉(zhuǎn)，它兩側(cè)空氣擦過(guò)的速度不同，造成兩側(cè)的壓強(qiáng)也不同。

3.壓強(qiáng)的不平衡將產(chǎn)生一個(gè)橫向力，推動(dòng)球向壓強(qiáng)較小的區(qū)域前進(jìn)。

4.橫向力使球一邊前進(jìn)，一邊向左拐彎。

弧線球看起來(lái)玄乎其玄，其實(shí)我們普通人只要正確練習(xí)，讓踢出的球邊前進(jìn)邊旋轉(zhuǎn)，它的路徑就會(huì)略微彎曲了。不過(guò)，要踢出高速、拐彎幅度大的弧線球，還是需要專業(yè)的訓(xùn)練。

從足球到飛機(jī)

馬格努斯效應(yīng)的應(yīng)用可不止于此。它是流體力學(xué)當(dāng)中十分常見(jiàn)的現(xiàn)象，人們可以利用馬格努斯效應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)船只、飛機(jī)等等，在制造子彈、導(dǎo)彈時(shí)也要考慮到它對(duì)飛行穩(wěn)定性的影響。

馬格努斯效應(yīng)對(duì)圓筒狀物體同樣適用。一些大型船舶上安裝有巨型的圓筒，它們是由德國(guó)工程師弗萊特納發(fā)明的，被稱為“弗萊特納轉(zhuǎn)子”。弗萊特納轉(zhuǎn)子不是煙囪，而相當(dāng)于船帆，會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，將來(lái)自船側(cè)面的風(fēng)轉(zhuǎn)換為向前的動(dòng)力，從而起到節(jié)省燃油的作用。

子彈、導(dǎo)彈在飛行時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)，引發(fā)馬格努斯效應(yīng)。

早在上個(gè)世紀(jì)，就有人制造過(guò)利用馬格努斯效應(yīng)的飛機(jī)，但由于制造成本高、穩(wěn)定性差等原因，未能普及起來(lái)。如今，發(fā)明家們重新設(shè)計(jì)出概念飛機(jī)“維卡雷”，它可在城市中作為飛行出租車，轉(zhuǎn)子比普通直升機(jī)的槳葉更安靜。