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在圣塔克拉拉大學(xué)（Santa Clara University）校園內(nèi)的足球場(chǎng)上,，奧運(yùn)會(huì)金牌得主，兩屆女子世界杯冠軍,，Brandi Chastain 的一記角球漂亮地在空中劃過(guò)一條弧線后飛進(jìn)球門(mén),。這種角球直接進(jìn)球的情況名為奧林匹克進(jìn)球（gól Olímpico）,，但它在比賽中卻十分罕見(jiàn),。 奧林匹克進(jìn)球得名于 1924 年時(shí)的一場(chǎng)出現(xiàn)角球直接進(jìn)球的球賽,，但九十四年來(lái)很少有球員再次成功演繹過(guò)這種打法,，甚至也很少有球員再在比賽中進(jìn)行嘗試角球射門(mén)。第二次成功的奧林匹克進(jìn)球要等到 2012 年,，美國(guó)隊(duì)中場(chǎng)球員 Megan Rapinoe 在奧運(yùn)會(huì)上的首次進(jìn)球,。這是一次無(wú)意識(shí)的奧林匹克進(jìn)球,，她本來(lái)想把球打到球門(mén)前的位置，但在擊球時(shí)為避開(kāi)對(duì)方球員而左腳向左彎曲,，從而無(wú)意識(shí)地打出了一條弧線,。 奧林匹克進(jìn)球難打的原因顯而易見(jiàn)，設(shè)想你正站在矩形球場(chǎng)中對(duì)方球門(mén)左側(cè)的角落準(zhǔn)備發(fā)角球,，但你所站的位置與對(duì)方球門(mén)位于同一水平線上,，所以想直接進(jìn)球便只能向著一個(gè)看不見(jiàn)的目標(biāo)打一擊弧線球。 在無(wú)風(fēng)情況下,，打出弧線球只需在球上投入足夠的旋轉(zhuǎn)力即可,。 Chastain說(shuō)：“讓球按自己設(shè)想的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并不是一件難事,，這主要取決于（腳的）擊球點(diǎn)的位置。當(dāng)從球門(mén)左側(cè)發(fā)角球射門(mén)時(shí)，關(guān)鍵是將擊球點(diǎn)放在球的右下部分。順利的話，你會(huì)首先感受到你的第一跖骨,，大拇指后面的那根骨頭受到?jīng)_擊,，這會(huì)使球離地并繞垂直于球場(chǎng)平面的球心軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),。 在飛行過(guò)程中，氣流會(huì)通過(guò)球的兩側(cè)。一側(cè)的氣流會(huì)隨著球的旋轉(zhuǎn)而流動(dòng)，而另一側(cè)則會(huì)阻礙球的運(yùn)動(dòng)，形成一層薄薄的湍流,。形成的湍流會(huì)以一定角度拖曳空氣并將其偏轉(zhuǎn)回自身后方,。而且,，根據(jù)牛頓的第三定律，氣流會(huì)以相同的力量在與球的運(yùn)動(dòng)相反的方向上偏轉(zhuǎn)球體，使球體向氣流旋轉(zhuǎn)的方向偏移。 物理學(xué)家將這一過(guò)程稱為馬格納斯效應(yīng)（Magnus effect）。這一原理不光能解釋弧線球背后的物理過(guò)程,，還被應(yīng)用在了其他領(lǐng)域,。比如郵輪的推進(jìn)器,，類似足球在空中的速度越大,，旋轉(zhuǎn)速度就越快,，弧度也就越大，推進(jìn)器使用有 10 層樓高的旋轉(zhuǎn)金屬圓柱,，空氣通過(guò)這些圓柱的速度越快,，推進(jìn)器的效率就越高。 球體表面的構(gòu)造也會(huì)影響其飛行軌跡：表面越粗糙,，馬格努斯效應(yīng)就越明顯,。在足球設(shè)計(jì)中，那種使用更少的面板和接縫的“平滑”球體,，比如 Adidas 為 2010 年世界杯所設(shè)計(jì)的那款臭名昭著的 Jabulani（表面僅有 8 個(gè)面板）,，會(huì)難以讓空氣沿著球體旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)，相反地,，他會(huì)讓空氣沿著球的一側(cè)形成湍流,，與氣流方向相逆,，進(jìn)而使球體向與旋轉(zhuǎn)相反的方向偏轉(zhuǎn),，產(chǎn)生反向的馬格努斯效應(yīng),。 Jabulani 并不像典型的足球表面那么粗糙，但也不是特別光滑,，結(jié)果就是比賽球員發(fā)現(xiàn)球的飛行路線很難掌控,。賽后 NASA 的研究人員介入分析其流體動(dòng)力學(xué)，果然,，他們發(fā)現(xiàn)球的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一種不穩(wěn)定的不對(duì)稱的尾流,，會(huì)使球以不可預(yù)測(cè)的方式突然轉(zhuǎn)向。 Chastain 在大學(xué)校園內(nèi)角球射門(mén)時(shí)屬于單人訓(xùn)練，對(duì)方?jīng)]有任何防守隊(duì)員,，場(chǎng)上的風(fēng)力也很微弱,，但比賽時(shí)的條件就沒(méi)有這么理想了,。風(fēng)速風(fēng)向,，海拔高度，甚至濕度,，這些因素都會(huì)影響球的飛行路徑,。即使球員打出了一擊弧線球，球在不碰到任何防守球員的情況下直接進(jìn)門(mén)的概率基本為零,，這也就是為什么當(dāng)大多數(shù)球員會(huì)將角球發(fā)至門(mén)前,，而不是直接射門(mén)。 -End- 參考： https://www./story/the-physics-of-the-one-goal-you-wont-see-at-the-world-cup/ |
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