唐衛(wèi)
足球明星貝克漢姆能在足球比賽中踢出一個又一個難度極高的“香蕉球”——足球在空中劃出一條美妙的弧線,直奔球門死角,飛進網(wǎng)窩。貝克漢姆的這一絕技被足球評論員譽為貝氏“圓月彎刀”。
“香蕉球”也稱弧旋球、弧線球,是足球運動中的技術(shù)名詞,指運動員運用腳法,使球踢出后在空中向前作弧線運行的踢球技術(shù)。“香蕉球”常用于攻方在對方禁區(qū)附近獲得直接任意球時,利用其弧線運行狀態(tài),避開人墻直接射門得分。
英國某大學(xué)體育運動中心的大衛(wèi)·詹姆士博士在研究這種踢球技術(shù)的科學(xué)原理時說,空氣動力學(xué)和馬格納斯效應(yīng)是幫助貝克漢姆踢好“香蕉球”的關(guān)鍵。所謂馬格納斯效應(yīng),是指流體(液體或氣體)中的旋轉(zhuǎn)圓柱體或球體相對于流體運動時,會在旋轉(zhuǎn)體上產(chǎn)生一個側(cè)向力F(如圖所示)。
在足球比賽中,以右腳球員為例,主罰直接任意球的時候用右腳內(nèi)側(cè)向側(cè)前方踢球,足球向球門方向運動(下文以球門方向為前),同時由于腳內(nèi)側(cè)的摩擦,足球會產(chǎn)生逆時針方向的旋轉(zhuǎn)(俯視),由于空氣具有一定的黏滯性,因此當(dāng)球轉(zhuǎn)動時,空氣就與球面發(fā)生摩擦,旋轉(zhuǎn)著的球就帶動周圍的空氣層一起同向轉(zhuǎn)動,足球周圍也將產(chǎn)生和足球旋轉(zhuǎn)方向一致的氣流。又由于足球同時向前運動,在足球向前飛行過程中空氣氣流相對于足球是向后的。這樣,在足球的左側(cè),旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同,使該側(cè)氣流流速變快;在足球的右側(cè),旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反,使該側(cè)氣流流速變慢。根據(jù)“流體壓強與流速的關(guān)系”可知,流速較大一側(cè)的壓強比流速較小一側(cè)的壓強小,所以足球左方的壓強小于足球右方的壓強。由于足球所受空氣壓力左右不等,合力向左,所以足球在運行過程中就產(chǎn)生了向左的側(cè)移,即產(chǎn)生弧線,這就是“香蕉球”產(chǎn)生的原因。而且球員觸球部位的不同使足球不僅可以側(cè)旋,還可以產(chǎn)生上旋、下旋等不同的旋轉(zhuǎn),從而使足球在飛行中產(chǎn)生“額外的”側(cè)移、上飄和下沉。這樣就達(dá)到了迷惑防守方的目的。
其實,在排球、乒乓球比賽中也會用到類似的“香蕉球”,使球的運動軌跡多變,造成接球方接球失誤而丟分。
【過關(guān)練習(xí)】
1. “香蕉球”踢出后,邊旋轉(zhuǎn)邊前進,在旋轉(zhuǎn)方向與足球前進方向相同的一側(cè),空氣相對于足球的流速比另一側(cè) (選填“大”或“小”),由于足球兩側(cè)空氣的流速不等,兩側(cè)存在 差,最終導(dǎo)致足球沿弧線飛行。
2. “香蕉球”又稱“弧線球”,指運動員的腳踢在足球的恰當(dāng)位置,足球在空中向前并作弧線運行的踢球技術(shù)。從力的三要素分析這里的“恰當(dāng)?shù)奈恢谩?,是指力的? )。
A.大小 B.方向 C.作用點 D.以上都是
答案:1. 小 壓強 2. C