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马格努斯效应:让足球运动员“像贝克汉姆一样弯曲”的科学
从看似不可能的角度进球的“奇迹”进球,通过物理学而成为可能。
来源:罗切斯特大学什么是马格努斯效应?
弯曲的足球踢。高尔夫球的右击。网球在过网时会下沉。它们都是马格努斯效应的结果,植根于伯努利原理。
“当物体上方的空气运动缓慢时,压力就会很高,”罗切斯特大学机械工程系教授 John Lambropoulos 解释道。 “当物体周围的空气运动很快时,压力就会很低。压力差会产生一种力,使球转向。”
兰布罗普洛斯强调,这种力就是马格努斯效应,而旋转对于产生这种效应至关重要。球旋转得越快,压力差就越大,球的弯曲程度就越大。如果一个球绕其垂直轴旋转,它会向左或向右弯曲。如果旋转发生在水平轴上,球就会下沉或上升。
“这个镜头非常罕见,当它发生时,我们不得不坐下来欣赏人脚如何创造我们刚刚看到的奇迹。”
该现象以 19 世纪德国物理学家海因里希·古斯塔夫·马格努斯 (Heinrich Gustav Magnus) 的名字命名,他是第一个正式研究和解释该效应的人;然而,他并没有发现。兰布罗普洛斯指出,这种效应在马格努斯之前几个世纪就已经被观察到了,最著名的是英国博学者艾萨克·牛顿,他注意到旋转的网球沿着弯曲的路径运动。
在足球中,利用马格努斯效应进球是很特殊的。兰布罗普洛斯表示,那些在观看 2026 年世界杯时捕捉到的人应该认为自己很幸运。 “这个镜头非常罕见,当它发生时,我们不得不坐下来欣赏人脚如何创造我们刚刚看到的奇迹。”
像卡洛斯一样卷曲
鉴于马格努斯效应的得名,与马格努斯效应最相关的玩家不一定是它的第一个甚至最伟大的主人,这是很合适的。
