世界盃的物理打開方式，給大佬獻上膝蓋

偽球迷都算不上的物理君本君，迫於小龍蝦與啤酒的誘惑，也忍不住關注了世界盃。而我等小P民們關注點可能只能停留在驚呼「哇！好球！」或者是「哎呀！真可惜！」的感嘆之上。

而物理大牛們卻能從專業的角度，給你講！道！理！一起來看看吧，長長見識也不錯~!

昨晚，俄羅斯世界盃小組賽進入了最後一輪的較量，這輪過後，世界盃16強就將產生。目前，36場比賽戰罷，各隊共打入97球，場均接近2.7球。

其中，要說最為精彩的一粒進球，或許很多球迷都會想到C羅對陣西班牙隊時的那腳自由球。因為無論從關鍵性，還是主罰的質量來看，都是精彩絕倫。

再來回顧一下

換個角度欣賞

直播中的足球解說員，包括媒體說C羅這腳自由球是個典型的「電梯球」。

那問題來了，什麼是「電梯球」？怎麼踢出來的？C羅這個球是不是「電梯球」？球迷常說的「香蕉球」和「落葉球」又與之有何不同？

講真，這些問題，很多老球迷都是一知半解。所以，看完下面的解釋，你的球迷段位會提高不少哦！

香蕉球

先來說說香蕉球。

香蕉球，因為球的運動軌跡是弧形的，類似香蕉形狀，因此以「香蕉球」得名。「男神」球員貝克漢姆就以擅踢香蕉球著稱，有「貝氏弧線」的美譽。

貝氏弧線，精準制導

2001年世界盃預選賽，貝克漢姆踢進希臘隊的這粒自由球，不僅有著完美弧線，而且幫助英格蘭最終挺進2002年世界盃決賽圈，價值連城。

而在球迷心中，最神奇的香蕉球，是巴西左腳將羅伯特·卡洛斯在1997年四國邀請賽上的這記「天外飛仙」。

這個角度看，卡洛斯向角旗猛地抽射，足球躲過人牆後，卻拐彎朝球門而去。

不過要論弧度，有史以來弧度最大的自由球，當屬荷甲哥德堡隊隊員尼爾森這一腳世界波。皮球從右到左，劇烈轉彎，如此大的弧線，詭異至極。

這些不可思議的進球，吸引著物理學家參與到對足球運動軌跡的分析中來。

實際上，香蕉球（弧線球）就源於物理現象——馬格努斯效應。

這個理論解釋起來有一點點難，各位看官請盡量理解。

假設在無風的情況下，足球以一定速度直線運動，此時，氣流只會對皮球產生阻力。如果試圖「大力出奇蹟」，直線射門時，除非你瞄得很准，否則很可能打到人牆，或者偏出球門。

怎樣能讓足球越過人牆後拐進球門呢？

答案：讓足球旋轉起來。

球員在踢球的一剎那，通過摩擦使足球產生旋轉。當足球在空中一邊飛行一邊自轉時，也會帶動周圍氣流旋轉。

球的一側，旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同，氣流速度加快；另一側，旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反，氣流速度減小。

兩側氣流相對球的速度不同，會形成壓力差。氣流速度小，壓強大；氣流速大，壓強小。這個時候，高壓區會向低壓區產生一個橫向力。

旋轉的足球在飛行中受橫向力的影響，會有明顯的偏轉，從而形成弧線。這就是馬格努斯效應。

香蕉球的關鍵是球員觸球時一剎那的腳法——不但要使球向前，而且要使球急速旋轉。不同的旋轉方向，球的轉向也不同。這需要運動員的刻苦訓練，方能達到爐火純青的地步。

落葉球

什麼是落葉球呢？

簡單對比來說，香蕉球，足球是左右旋轉，而落葉球，足球則是豎直旋轉，有點類似乒乓球里的弧圈球。

看上圖，物理上講，如果一個前進的球體同時向前旋轉，這個球達到最高點後會急速下墜，弧度比正常的拋物線大。

落葉球下墜時也會顯得飄忽，如果門將判斷失誤，通常會措手不及。

電梯球

很多新球迷可能對「電梯球」知道的還不多，先來欣賞幾個動圖

注意了，球本身沒有任何旋轉

球的初始球速很快，門前突然下墜

仔細看，足球出現了左-右-左 飄忽的S型軌跡

踢出的皮球高速直上直下

這就是電梯球，跟香蕉球（弧線球）截然不同，球本身沒有旋轉，初始速度很快，迅速上升且突然下墜，有人形象地比喻為「先將電梯迅速升到6樓，再急速降到1層」，因此得名「電梯球」。

除此以外，電梯球還有一個特點，就是在飛行過程中，有一定的飄忽感，會出現左右S型詭異路徑，讓守門員不好防守。排球中的「飄球」也是同樣原理，高水平運動員可以讓排球過網後出現周期性的擺動或者突然下墜。

電梯球什麼原理？

電梯球，為什麼會有這麼詭異的路線呢？

一般來說，足球的初始速度要踢到100—120公里/小時，才會形成電梯球。而且，電梯球由於空氣阻力作用飄忽不定，所以守門員很難判斷。

2012年，世界上很有名的物理學家Cohen和他的學生髮表過一篇論文，詳細解釋過電梯球的物理原理。

Cohen教授認為，對非旋轉球體，當起始速度小於末端速度時，球體成拋物線運動，而當起始速度遠大於末端速度時，球下落時急墜。

實際上，如果按簡單的物理知識來解釋也不難。我們知道，空氣阻力跟物體速度平方成正比，速度越快，阻力越大。電梯球的初始速度要很快，踢出後，球本身受到空氣阻力也會突然增大，而且短時間會把球在水平方向的力消耗掉，這個時候，足球就會主要受重力影響，迅速下落。

見上圖，左邊這個初速不太快，它的下落是比較平緩的；而當初速和末速比值到達100，出現了急墜。所以對守門員來講，如果你看到那個球往球門去了，你本來以為它會飛出去，實際上它可能急墜，鑽進網窩。

這個物理現象也很常見，比如大家看到的煙花，在空中爆炸盛放後，並不是呈現一個長長的拋物線，而是迅速下墜，道理跟電梯球是一樣的。

那電梯球怎麼踢？跟香蕉球、落葉球在踢法上有何區別？看下面這個表你就知道了

好了，電梯球、香蕉球、落葉球大家應該大體知道了。那麼，我們再來看看C羅對陣西班牙時的那腳自由球，是什麼類型呢？

通過鏡頭慢放可以發現，球速非常快，球本身有微小的旋轉，而球自轉的方向是側旋，最後也有明顯下墜。貌似都有點不符合啊。。。

小編只能解釋為，這是一個「電梯球+香蕉球」特點於一球的自由球。呵呵噠。

C羅球技就是高！

本文來源：央視新聞 清華大學葛惟昆教授《足球運動與科學》

來源：央視新聞

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