是时候用航空技术来聊聊世界杯了!

看航空    07-12 09:39
是时候用航空技术来聊聊世界杯了!

昨天,2018世界杯决赛阶段拉开战幕,法国战胜比利时成为首支进入决赛的球队。

的球迷们在欣赏精彩的比赛之余,技痒难耐!特别想和大家聊聊,足球中的空气动力学,小伙伴们别激动,我们先回顾一下半决赛上的精彩进球!

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比赛第51分钟,法国队员格里茨曼开出角球,乌姆蒂蒂近距离甩头破门,打入全场唯一进球!法国时隔12年再度杀进决赛!

大家一起重温了这激情四射的进球后,是时候聊一聊足球空气动力学了!

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在对世界杯官方用球“电视之星18(Telstar 18)”进行风洞试验后,发现本次比赛用球易踢弧线球,踢“电梯球”(又称落叶球)则难。

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什么是弧线球?以及,电梯球又是什么?先来几个专有名词热热身!

马格努斯是一位法国物理学家,同时也是一位网球爱好者。1852年,马格努斯在对球类进行系统研究后指出:在流体中旋转的圆柱体或球体相对于流体运动时,在旋转体上会产生一个垂直于运动方向的侧向力,在这个侧向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转。

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后人将这种旋转球体飞行轨迹偏转的情况称为“马格努斯效应”。

弧线球

本届世界杯伊朗对战葡萄牙的一役上,伊朗1:1逼平葡萄牙。

比赛第45分钟,夸雷斯马右路与阿德里安踢墙配合后带球内切到禁区线附近,随后夸雷斯马用右脚外脚背撩出一道诡异弧线,皮球径直飞入左上死角。 在航空人的眼中,这个进球其实是这样的:

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运动员在踢球瞬间通过脚内侧与足球的摩擦,足球自身发生旋转。足球在飞行过程中,由于自身旋转引起周围空气流速变化。产生横向的马格努斯力,使足球飞行轨迹发生偏移,这就是弧线球产生的原理。

电梯球

C罗在本届世界杯葡萄牙与西班之战中打出的他标志性的电梯球,皮球绕过人墙直入死角,C罗完成了帽子戏法,绝平西班牙。

这绝对是神操作啊!足球在高高越过人墙之后急剧下坠奔向球门,使守门员猝不及防,球划过的路径像电梯一样的急上急下。

这种“电梯球”是用正脚背大力踢在球的上半部分,使得球在飞向球门的路径上的同时急剧自转,造成上下表面气流相对速度差值较大,导致上下表面的压力差亦较大,球被急剧地吸向下方的球门方向。

人的大脑在接受和处理视觉信号时有一个延迟系数,因此我们很大程度上依靠从小就习惯的抛物线轨道来预测物体的飞行方向,而在空中突然改变方向的足球足以让经验丰富的守门员判断失误,这也正是电梯球的精彩之处。

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通过以上这些介绍相信你已经了解了足球运动中的气动知识,我们眼中一个简单的足球,在专业运动员的眼中却是这样的:

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足球运动的发展,足球运动员的技战术水平提高都与空气动力学的相关概念有着千丝万缕的联系,风洞试验在提高足球的科技水平上发挥了重要的作用。

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航空人愿意以其成熟的气动力技术服务能力和气动力学分析经验,为祖国的体育运动事业贡献特殊力量。

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