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香蕉球弧线中的科学


http://www.sina.com.cn 2006年06月17日 16:18 新民晚报

  “马格纳斯效应”

  向前运动的球在以顺时针方向旋转时,左侧由于迎着气流运动,受到的空气摩擦力会更大。这就使得足球左侧受到的压力比右侧更大,足球在压力平衡的作用下便会朝右偏。如果足球以逆时针方向旋转,则相反。足球旋转的速度越快,产生的摩擦力也越大,左右两侧受到的压力差异也越大,这样就会使足球的方向发生更大和更具欺骗性的变化。科学家把
这种效应称为“马格纳斯效应”。

  了解足球的旋转,似乎应该能够帮助球员判断球的落点,但英国贝尔法斯特女王大学的物理学家凯西·克雷格认为,球员的视觉系统根本无法处理这种信息。

  凯西从欧洲顶级职业球队找来11名球员和9名守门员做实验,以研究球员如何判断旋转对足球运行轨道产生的影响。每名球员都被戴上虚拟现实头盔,使他们感觉置身于球门的中央位置。

  当足球在虚拟环境下被踢出,在没有旋转,但依然受到重量影响的情况下朝着球员飞来时,球员都能准确判断出球是否能射入球门。但是,当足球沿顺时针或逆时针方向旋转时,就连非常老练的守门员也会判断失误。

  凯西表示:“重力是一直存在的,我们从一出生就学会了和它打交道。但我们对于旋转却并不熟悉,我们的神经系统更容易应对不变的东西,而对不断变化的东西则很难把握。”凯西建议,守门员今后在训练时,可以使用类似的视觉装置,来熟悉那些任意球高手踢出的球旋转的方式。

  裁判真的“瞎了眼”

  足球比赛上的裁判向来容易招致球迷的非议和怨气。其中,错判“越位”的边裁,最容易成为球迷攻击的对象。也许有时候你会觉得,这些裁判在判越位球的时候简直“瞎了眼”,而研究结果表明,事实上还真的就是这样。

  西班牙物理学家富朗西斯科·马鲁恩达劝告球迷们,不要对边裁要求太苛刻,因为事实上,他们是在完成一项从物理学角度来说,根本不可能的任务。

  对于我们的眼睛来说,从看远距离的物体变为看近距离的物体,眼睛的对焦需要变化,这种变化被称为“眼睛调节”。对大多数人来说,完成一次这样的调节,需要600毫秒的时间。在比赛过程中,队员和足球常常分散在赛场上的各个角落,因此对于边裁来说,在每次判断球员是否越位时,几乎都要进行这样的“眼睛调节”。

  然而,马鲁恩达称,边裁在进行一次“眼睛调节”的时候,球员可以平均移动约1.5米的距离。因此,600毫秒的时间,对于他们来说还是太慢了。马鲁恩达表示,如果要做一次真正精确的判断,“必须让时间停下来,将所有球员的位置固定在0毫秒之上”。

  守门员的“噩梦”

  开幕赛上,德国队中场主力托尔滕·弗林斯从距离球门近40米的地方,射出了一记漂亮的远射,为德国队打进宝贵的一球。弗林斯的这脚球先是沿直线飞行,但在离球门10米左右突然急速向右旋转。对任何守门员来说,这个球几乎都是无法挽救的。

  有科学家表示,如果换一个球的话,也许守门员就能将它扑出来。其中的玄妙在于本届

世界杯的比赛用球——“团队之星”,它已经成为每个守门员的“噩梦”。专家说,在旋转时,球面拼块的数量会对球的运行轨道产生很大影响,这对守门员来说,变得更加不可预测。 广州日报

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