请问旋转的球体在空气中为何成弧线?谁能分析一下它的受力情况?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/15 13:30:05
请问旋转的球体在空气中为何成弧线?谁能分析一下它的受力情况?
请问旋转的球体在空气中为何成弧线?
谁能分析一下它的受力情况?
请问旋转的球体在空气中为何成弧线?谁能分析一下它的受力情况?
香蕉球的奥秘
假使你是个足球迷的话,一定见过这种精彩的场面：近对方球门发直接任意球时,守方球员五、六个人排成一字"人墙",企图挡住攻入球门的路线,而攻方的主罚球员却不慌不忙,慢慢走上前去,把球放正位置,然后起脚一记猛射,只见球绕过"人墙",眼看要偏离球门飞出界外,却又转过弯来直扑球门,守门员刚要起步扑球,却为时已晚,球早已应声入网了.
这就是颇为神奇的香蕉球.因为球运动的路线是弧形的,像香蕉形状,因此以"香蕉球"得名.世界足坛球星普拉蒂尼就是一位善踢"香蕉球"的能手,他主罚任意球时,往往使出"香蕉球"的绝招,常使对方守门员望球兴叹、防不胜防.那么他是不是有什么神奇的魔法?不,他不是靠魔法,而是靠科学.用物理学上的空气动力学知识完全可以解开这个谜.
我们知道当球在空中飞行时,若不但使它向前,而且使它不断旋转,由于空气具有一定的粘带性,因此当球转动时,空气就与球面发生摩擦,旋转着的球就带动周围的空气层一起转动.若球是沿水平方向相左运动,同时绕垂直纸面的轴做顺时针方向转动,则空气流相对于球来说除了向右流动外,还被球旋转带动的四周空气环流层随之在顺时针方向转动.这样在球上方的空气速度除了向右的平动外还有转动,两者方向一致；而在球的下方,平动速度（向右）与转动速度（向左）方向相反,因此其合速度小于球上方空气的合速度.根据流体力学的伯努利定理,在速度较大一侧的压强比速度较小一侧的压强为小,所以球上方的压强小于球下方的压强.球所受空气压力的合力上下不等,总合力向上,若球旋转得相当快,使得空气对球的向上合力比球的重量还大,则球在前进过程中就受到一个竖直向上的合力,这样球在水平向左的运动过程中,将一面向前、一面向上地做曲线运动,球就向上转弯了.若要使球能左右转弯,只要使球绕垂直轴旋转就行了.看来关键是运动员触球的一刹那的脚法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋转起来,不同的旋转方向,球的转向就不同,这需要运动员的刻苦训练,方能练就一套娴熟的脚头功夫,只有经过千锤百炼,才能达到炉火纯青的地步.
其实,何止是足球有"香蕉球",乒乓球、排球、网球等都有利用旋转技术创造出各种飘忽不定、神秘莫测的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飘球等都是根据这个原理创造出来的.