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足球场上的电梯球为什么越来越少?

时间:2024-10-17 15:51:25浏览次数:8  
标签:系数 越来越少 阻力 危机 电梯 足球场 足球 速度

去年的这个时候,我凭借巧妙的脚法(摔屁股蹲)……我凭借巧妙的脚法,踢出了精彩绝伦的香蕉球。如今欧洲杯激战正酣,我决定再秀一技电梯球 。

所谓电梯球,指的是足球飞着飞着突然改变轨迹下落,如同下坠的电梯,以迅雷不及掩耳之势掉进球门。它的原理和香蕉球、落叶球不同,电梯球不需要旋转,不再是马格努斯效应。

那电梯球是怎么发生的,球为何突然下落呢?且看我的分析:足球被踢出后,若只受重力,运动轨迹是最经典的抛物线。这是初中知识。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图1

在此基础上,加上一个恒定的空气阻力,运动轨迹是一条接近抛物线的曲线。这是高中知识。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图2

上大学后,你知道空气阻力不是恒定的,而是随速度变化,f=Cd*1/2ρAv^2。此时运动轨迹将是另一条复杂曲线。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图3

如今,你研究生毕业了,知道了连这公式中的阻力系数居然也不是固定值。速度低时,阻力系数较大,当速度大到一定值,突然断崖式骤降,然后稳定在一个较小的值。球的飞行过程,逐渐减速,到达突变的速度区间,阻力系数就突然增加,就造就了突然下坠的电梯球。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图4

阻力系数突变,江湖称:阻力危机。那么这一段,究竟发生了什么?

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图5

球在前行中这一速度区间内,它周围的空气形成的流场是这样的,球后方是尾流低压区,这就有了前后压差,球受的阻力主要就是这个压差阻力(而不是摩擦阻力)。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图6

而到达阻力危机的速度时,由于稍微有点复杂的边界层内层流到湍流的转捩,局部速度差减小,分离点延后,导致流场形态发生改变,尾流低压区减小,压差就减小了,阻力系数便骤降。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图7

且球越光滑,到湍流的转捩越难发生,阻力危机对应的速度就越大,一般足球,阻力危机发生在约10-20m/s的区间。所以只要出脚速度大于20,就有望让其飞行中经历阻力危机,踢出电梯球。比如C朦出脚速度就能达到30m/s。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图8

但足球一直以路径更可预测,传球更加稳定的理念不断优化设计,传统足球,由32块皮拼接而成。2006年世界杯用球,皮减少到了14块,2010年减少到8块,2014年减小到6块,并且拼合方式逐渐由缝合变成了热粘合,这些变化都让足球整体越来越光滑,发生阻力危机需要的速度就越来越大。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图9

比如纯光球,阻力危机发生的速度区间达到25-30m/s,而且这是飞到球门附近需要的速度,那对应的出脚速度还不得40 m/s,C朦等大神也很难做到了。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图10

这要是以前,电梯球一脚一个,你瞅现在把球给改的,都踢不出来了,啧啧啧。但是,今年欧洲杯,我观察了一下,这球是20块皮拼接而成,并且表面还有小凸起。这显然增加了表面粗糙度,降低了阻力危机发生的速度,是有利于踢出电梯球的。

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图11

足球场上的电梯球为什么越来越少?的图12

本期就到这啦,下期见!

标签:系数,越来越少,阻力,危机,电梯,足球场,足球,速度
From: https://blog.csdn.net/MengmengUP/article/details/142979883

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