盤點在國足比賽中見不到的高難度球

這篇文章是足球的進階教學，如果你是萌新想要了解一下足球的規則，可以看下fifa足球規則。

香蕉球

香蕉球，因爲球的運動軌跡是弧形的，類似香蕉形狀，因此以“香蕉球”得名。

“男神”球員貝克漢姆就以擅踢香蕉球著稱，有“貝氏弧線”的美譽。

2001年世界盃預選賽，貝克漢姆踢進希臘隊的這粒任意球，不僅有着完美弧線，而且幫助英格蘭最終挺進2002年世界盃決賽圈，價值連城。

爲什麼要踢香蕉球？

在踢任意球時，球員踢香蕉球可以避開人牆和干擾守門員的預判，從而達到進球的目的。

香蕉球的原理（主要是流體力學的馬格努斯效應）

球員在踢球的一剎那，通過摩擦使足球產生旋轉。當足球在空中一邊飛行一邊自轉時，也會帶動周圍氣流旋轉。球的一側，旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同，氣流速度加快；另一側，旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反，氣流速度減小。兩側氣流相對球的速度不同，會形成壓力差。氣流速度小，壓強大；氣流速大，壓強小。這個時候，高壓區會向低壓區產生一個橫向力。旋轉的足球在飛行中受橫向力的影響，會有明顯的偏轉，從而形成弧線。這就是馬格努斯效應。

馬格努斯效應的發現

2015年，一個德國的實驗團隊在140米高的大壩上，將一個籃球前後旋轉後拋下。籃球並沒有垂直落入水面而是運動軌跡是一個弧線狀。

文獻參考

馬努斯效應:當一個旋轉物體的旋轉角速度矢量與物體飛行速度矢量不重合時，在與旋轉角速度矢量和平動速度矢量組成的平面相垂直的方向上將產生一個橫向力。在這個橫向力的作用下物體飛行軌跡發生偏轉的現象稱作馬格努斯效應。

馬努斯效應基礎爲伯努利效應:根據伯努利定理，流體速度增加將導致壓強減小，流體速度減小將導致壓強增加，這樣就導致旋轉物體在橫向的壓力差，並形成橫向力。同時由於橫向力與物體運動方向相垂直，因此這個力主要改變飛行速度方向，即形成物體運動中的向心力，因而導致物體飛行方向的改變。

電梯球

電梯球跟香蕉球（弧線球）截然不同，球本身沒有旋轉，初始速度很快，迅速上升且突然下墜，有人形象地比喻爲“先將電梯迅速升到6樓，再急速降到1層”，因此得名“電梯球”。

生活中，金屬製成的火藥在爆炸後沒有以拋物線的軌跡運動，而是迅速落下。

爲什麼要踢電梯球?

在球員踢任意球時電梯球能輕鬆從上方越過人牆（很少有球員能跳躍達到高度），而且能給守門員造成球即將越過球門上方的錯覺。這是一種球技。

電梯球原理

2012年，世界上很有名的物理學家Cohen和他的學生髮表過一篇論文。Cohen教授認爲，對非旋轉球體，當起始速度小於末端速度時，球體成拋物線運動，而當起始速度遠大於末端速度時，球下落時急墜。除此以外，電梯球還有一個特點，就是在飛行過程中，有一定的飄忽感，會出現左右S型詭異路徑，讓守門員不好防守。

這是因爲足球在被高速踢出（大於三十米每秒）時，球受到湍流效應影響（又叫卡門渦街效應），變得漂浮不定。而足球速度在降低至二十米每秒時，球周圍流動的形態由湍流變爲層流，阻力迅速增加，球迅速下墜。

實際上，如果按簡單的物理知識來解釋也不難。我們知道，空氣阻力跟物體速度平方成正比，速度越快，阻力越大。電梯球的初始速度要很快，踢出後，球本身受到空氣阻力也會突然增大，而且短時間會把球在水平方向的動量消耗掉，這個時候，足球就會主要受重力影響，迅速下落。（很多文章的作者認爲足球在空中有水平方向的力，實則足球在空中只受重力）