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这个夏天,你看苏超了吗?近期,苏超(江苏省城市足球联赛)成为了全民话题。它竣工地交融了江苏的文化、城市风土、以及对社媒的精确利用。出圈的口号、玩梗、短视频传播,让足球联赛受到了粗拙温煦。
假如你频繁看足球赛的话,一定见过这么的场景:
紧迫方罚平直恣意球时,驻扎方球员排成“一”字东说念主墙,试图挡住足球的道路;而紧迫方主罚球员却计上心来,起脚一记猛射,球绕过东说念主墙,划出一条竣工的曲线,应声中计。
这便是神奇的“香蕉球”,其中除了畅通员深湛的球技以外,还有一个首要的物理学问,那便是空气能源学中的马格努斯效应。
什么是马格努斯效应
什么是马格努斯效应呢?
如图所示,一个球形或圆柱形物体在飞翔时,若其本身旋转的处所与飞翔处所不一致,就会在其旋转角速率矢量和平动速率矢量构成的平面上产生一个垂直的横向力。
在这个横向力的作用下,物体的飞翔轨迹会发生偏转,这个征象便是马格努斯效应。
它是由德国著名物理学家古斯塔夫·马格努斯在1852年发现并作出讲授的。但其实早在1672年,牛顿就曾描述过这一征象。
秘密的力量从何而来
那么,这个横向力是从那儿来的呢?
如下图所示,足球快速旋转,会带动周围的空气旋转。足球旋转处所与空气处所相易的一侧,空气流速变大;足球旋转处所与空气处所相背的一侧,空气流速变小。
把柄伯努利定理(流膂力学中的一个定律,由瑞士物理学家丹尼尔·伯努利在1726年冷漠),在水流或气流里,若是速率小,压强就大;若是速率大,压强就小。
这么,足球把握两侧就会产生一个压力差,也便是上文提到的横向力。同期,由于这个横向力与足球畅通处所垂直,因此它会变成一种向心力,使足球的飞翔处所和轨迹赓续改变。
若要诈欺马格努斯效应踢出漂亮的“香蕉球”,当先,要利用脚法给足球施加一个向斜前线的力;同期,让足球在出脚霎时就运行高速旋转,也便是要增多脚与足球的摩擦力。
马格努斯效应也“跨界”
马格努斯效应还多数存在于其他球类畅通中,如乒乓球、网球等。更首要的是,科学家将它应用在了更远大的界限。
举例,代替传统船帆的旋筒帆船——发动机带动旋筒帆船旋转,使其周围的气体共同旋转,以此为船舶提供前进的能源,从而裁汰碳排放和燃油资本。
科学家还建筑了一种圆柱叶片的风力机,利用圆柱旋转产生的力,不错取得24%的风能最大利用率。
马格努斯效应告诉咱们,生涯中看似神奇的征象,背后其实王人有其科学依据。
因此,世界在享受体育比赛带来的欢快和情谊的同期,还要极力洽商蕴涵在其背后的科学旨趣,这会让咱们取得出东说念主预念念的学问与乐趣。
遭殃剪辑|赵青云
运营剪辑|赵青云
质地审核 | 王维嘉 李元龙
图文起首 | 《学问便是力量》杂志《来一脚“香蕉球”:马格努斯效应》,撰文/张永杰 施威(南京信息工程大学科学时代史盘问院),原文有改造,原创作品转载请注明起首。
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