足球行進(jìn)路線流體力學(xué)分析

1、一、典型的現(xiàn)象描述二、流體力學(xué)原理分析三、如何踢出香蕉球 足球比賽中常有這樣的精彩鏡頭：任意球，一運(yùn)動員快速上前，飛起一腳，那球便繞過雙方人墻，像長了眼似的，轉(zhuǎn)著玩兒鉆進(jìn)了球門。于是全場歡聲雷動，運(yùn)動員樂得繞場瘋跑，揪發(fā)狂叫，就地打滾，好不快活！ 叫好之余，我們又不禁感到疑惑：這球怎么會轉(zhuǎn)彎？受重力作用，本應(yīng)當(dāng)在豎直面上運(yùn)行，怎么會在在水平方向上劃出一道香蕉形的軌跡呢？如果它不受其他力的作用，是決不會拐彎兒的。當(dāng)空氣在一個表面水平流動時，氣壓將降低。讓我們先看看附圖。圖中的線代表的是空氣流動的情形。圖一代表足球在沒有旋轉(zhuǎn)下水平運(yùn)動的情形，當(dāng)足球向前運(yùn)動，空氣就相對于足球向后運(yùn)動。圖二代表足球只

2、有旋轉(zhuǎn)而沒有水平運(yùn)動的情形，當(dāng)足球轉(zhuǎn)動時，四周的空氣會被足球帶動，形成旋風(fēng)式的流動。圖三代表水平運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動同時存在的情形，也即是香蕉波的情形。圖一圖二圖三 這時候，足球右面空氣流動的速度較左面大。根據(jù)流體力學(xué)的伯努利方程 ： (p+gh+(1/2)*v2=c) 流體速度較大的地方氣壓會較低，因此足球右面的氣壓較左面低，產(chǎn)生了一個向右的力。結(jié)果足球一面向前走，一面承受一個把它推向右的力，造成了彎曲球。原來我們在日常生活中也經(jīng)常應(yīng)用這個原理使物體在流體中的運(yùn)動方向改變，例如飛機(jī)和帆船的運(yùn)作都是基于這個原理。 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)前方向踢球，足球向

3、球門方向運(yùn)動（以后以球門方向為前），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粘帶性，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，在足球旋轉(zhuǎn)的帶動下，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(yùn)動，因此相對于足球的運(yùn)動方向，在足球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，空氣流動速度快，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)流體力學(xué)的伯努利定理，在速度較大一側(cè)的壓強(qiáng)比速度較小一側(cè)的壓強(qiáng)為小，所以球左方的壓強(qiáng)小于球右方的壓強(qiáng)。由于球所受空氣壓力的合力左右不等，總合力向左，所以球在運(yùn)行過程中就產(chǎn)生了向左的運(yùn)行，即產(chǎn)生弧線。 相信不少同學(xué)是足球迷，希望自己能踢出完美弧線的香蕉球。下面就為大家介紹一些怎樣踢出香蕉球的小竅門吧1、建議罰點(diǎn)球距球門在16至20米之間時進(jìn)行90度助跑，這樣踢出的球力量稍遜但弧線更強(qiáng)；罰點(diǎn)球距球門在20米之上建議進(jìn)行45度助跑，這樣踢出的球力量更大但旋轉(zhuǎn)不足。使用內(nèi)腳背抽球，盡可能的使腳背和球的接觸面積小，身體放松舒展。2、擊球位置踢出香蕉球時你必須盡量踢球的外側(cè)底部區(qū)域，也就是用左腳踢球的左下側(cè)，右腳踢球的右下側(cè)。3、球為何產(chǎn)生弧線？足球的弧線來自于自身的旋轉(zhuǎn)，