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伯努利方程.doc

1、4、结合伯努利方程,画图说明弧线球产生的原因。 答案:先将足球分成四个等分,分别命名为右前部、左前部、右后部、左后部。看下图。 球在前进的时候,是要受到空气的阻力的,这个阻力,我用F1、F2来表示,阻力的大小跟球相对于空气的运动速度V成正比,V越大,阻力越大。另外还有一点大家要明白:当球向前飞出时,只有球的右前部和左前部是受到空气的阻力的,右后部和左后部是没有空气阻力的 接下来,我们来看第一种情况,球没有任何旋转,沿直线前进,在这种情况下,球的左前部和右前部相对于空气运动的速度V都是一样的,所以产生的空气阻力F1和F2也是一样的,这两个阻力会产生一个向后的合力(图中红色箭头表示合

2、力),这个合力将会使球慢慢停下来,在这种情况下,球将会沿一条完全笔直的直线前进,没有任何弧线。如下图所示; 接下来看第二种情况,球在向前运动的同时,还在逆时针高速旋转,这种情况下受力就不同了。大家可以想像一下,静止不动的球在旋转的时候,球的表面会因为旋转而产生另一个相对于空气的速度,我们将其命名为V2,如果球还在向前运动,那么此时足球表面某个点的运动速度就是球的速度V跟旋转产生的速度V2这两个速度的合成,注意:问题的关键就在这里,球的右前部和左前部的速度是不一样的,当球逆时针旋转时,右前部的速度是V+V2,而左前部的速度却是V-V2,原因很简单,当球逆时针旋转时,球的右前部是迎着空气

3、向前的,因而相当于是在原来的速度V的基础上增加了一个V2,而左前部而是顺着空气向后的,相当于是在原来的速度V的基础上减去了一个V2,所以此时右前部的速度比左前部大出了2倍的V2,又因为运动速度越大,空气阻力越大,所以在这种情况下,右前部产生的空气阻力F2要大于左前部产生的空气阻力F1(图中箭头线条越长表示力越大),这两个力合成的结果将产生一个向后的合力和一个向左的合力,向后的合力会使球停下来,而向左的合力会使球在向前飞出的同时不断向左偏移,于是,美丽的弧线球就产生了。见下图: 同样的道理,当球顺时针旋转时,球会向右偏移。 最后说一说里瓦尔多那种很诡异的射门,很多人都发现里瓦尔多的射门都有一个特点:球在门前会急速下坠,然后在门前的草地上反弹一下,这种反弹球对于守门员来说是极难扑救的,这种球是怎么踢出来的呢?其实说起来也很简单,就是在射门的时候用脚腕带动球向下旋转,此时球的上半部受到的空气阻力大于下半部,所以会产生一个向下的合力,这个向下的合力就是使球下坠的“罪魁祸首”了,当然,如何能精确的让球在球门前面下坠,而不是更早或更晚,那就是世界足球先生跟你我的区别了,见下图。注意,下图的视角是侧视,也就是,眼睛在球的侧面看着球向左飞行。

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