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標(biāo)題: 足球?yàn)槭裁茨芾@過(guò)人墻射入球門，分享弧線球的原理 [打印本頁(yè)]

作者: twq19810302 時(shí)間: 2022-12-21 15:09
標(biāo)題: 足球?yàn)槭裁茨芾@過(guò)人墻射入球門，分享弧線球的原理

球?yàn)槭裁床蛔咧本€，而是向左或者向右走了弧線的步伐吶？

當(dāng)球旋轉(zhuǎn)著前進(jìn)時(shí)，空氣繞過(guò)它的流動(dòng)不對(duì)稱，產(chǎn)生側(cè)向力，于是球走過(guò)一條曲線的路徑。

以球心為參考系，氣流吹過(guò)旋轉(zhuǎn)的球時(shí)，會(huì)對(duì)球產(chǎn)生橫向力。其原理和機(jī)翼升力的原理是相似的，只用伯努利定律并不能很好地解釋，更重要的是科恩達(dá)效應(yīng)。和機(jī)翼有所不同的是，分析機(jī)翼升力時(shí)可以不考慮粘性力，而分析旋轉(zhuǎn)球的橫向力時(shí)則必須考慮粘性力。所以這個(gè)問(wèn)題比機(jī)翼的原理復(fù)雜一些，需要同時(shí)考慮粘性力、科恩達(dá)效應(yīng)和伯努利定律。

上面的解釋中，說(shuō)旋轉(zhuǎn)的球帶動(dòng)表面的空氣旋轉(zhuǎn)，使流過(guò)球兩側(cè)的空氣速度不同，這個(gè)說(shuō)法本身也不能算完全錯(cuò)誤，只是這種兩側(cè)速度不同并不是直接由球表面拖動(dòng)產(chǎn)生的。

參考下面的圖，確實(shí)是球的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了表面的空氣，使球上下兩側(cè)的流動(dòng)不對(duì)稱而產(chǎn)生的橫向力，這種不對(duì)稱集中體現(xiàn)在：

1. 旋轉(zhuǎn)的球把更多前方流過(guò)來(lái)的空氣導(dǎo)向上側(cè)，所以前分叉點(diǎn)位于中心線下方。

2. 上側(cè)的分離點(diǎn)由于壁面對(duì)氣流的助推作用而延后，下側(cè)的分離點(diǎn)由于壁面對(duì)氣流的阻礙作用而提前。

和解釋機(jī)翼升力原理類似，弧線球橫向力的原理也可以從兩種角度來(lái)解釋。

一種解釋是旋轉(zhuǎn)的球兩側(cè)的壓力分布不對(duì)稱，一側(cè)壓力低，另一側(cè)壓力高，從而產(chǎn)生橫向力。

另一種解釋是旋轉(zhuǎn)的球把流過(guò)它的氣流導(dǎo)向一側(cè)，根據(jù)牛頓定律，球就獲得朝相反方向的作用力。

前面的解釋迫不得已使用了邊界層分離的概念，對(duì)于沒(méi)有學(xué)過(guò)流體力學(xué)的人可能不好理解。不過(guò)從字面意思應(yīng)該大概可以明白就是氣流和壁面分離，之后不再沿壁面流動(dòng)了的意思。

實(shí)際球類運(yùn)動(dòng)中是一定存在邊界層分離的，不過(guò)即使沒(méi)有邊界層分離，旋轉(zhuǎn)的球仍然會(huì)受到橫向力，實(shí)際上多數(shù)可以找到的解釋就是針對(duì)這種沒(méi)有分離的流動(dòng)解釋的。這里把前面的圖再放一次，可以看出，在下圖中，球的旋轉(zhuǎn)使氣流的前分叉點(diǎn)和后交匯點(diǎn)都偏向左邊。于是整個(gè)右側(cè)的流線要彎曲得多，和機(jī)翼類似，右側(cè)的氣流壓力低速度快。

作者: 東海fyh126 時(shí)間: 2022-12-21 15:50
香蕉球[attach]542428[/attach]

作者: 潺潺后溪 時(shí)間: 2022-12-21 16:30
還有一種電梯球，到門前突然下墜

作者: 白無(wú)無(wú) 時(shí)間: 2022-12-21 16:35
還有一種搖擺球，會(huì)變向的

作者: m2006410 時(shí)間: 2022-12-21 17:18
還可以這樣，

作者: shentu 時(shí)間: 2022-12-21 17:41
還有一種乒乓球，會(huì)回旋，打過(guò)去自已跳回已方臺(tái)面。

作者: wxagzx 時(shí)間: 2022-12-28 13:35
學(xué)習(xí)一下

作者: yourgod5759 時(shí)間: 2023-8-7 16:01
還有一種回旋鏢，會(huì)回到自己手上

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