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旋轉的球會沿弧線運動體現了什麼物理知識

發布時間:2022-07-29 23:42:20

㈠ 足球中弧線球的物理原理

弧線球是因為有橫向的轉動,一端有向前的速度,導致是迎面而來的空氣速度減慢,而另一面恰好相反,使空氣速度加快,而根據流體力學可以知道,速度大的一面壓強小,這就導致左右力不平衡,從而產生了橫向的運動。

馬格努斯效應,即球旋轉的越快,弧線越大。 因為球是旋轉著離開腳的,假設順時針旋轉速度為v,則球左側與空氣接觸的部分對地速度為v球+v,右側對地速度為v球-v。所以左側速度快。 根據流體力學,流速越大的地方壓強越大。空氣是流體,所以P左>P右。故球在飛行過程中會向右側偏轉。而實際情況也與理論分析相符合。

㈡ 用物理知識解釋一下打乒乓球時的上旋球和下旋球,我們老師始終沒給我講明白。謝謝~

其實這是一個流體力學的知識。我找到一個解釋,說的挺好:

流體力學認為,流體的流速越快,壓強越小,流速越慢,壓強越大,這一定律也成為伯努利定律。飛行並旋轉著的乒乓球,不管是上旋、下旋,還是側旋,其運動弧線都遵循伯努利定律。

具體原理如圖所示。可解釋如下:

當乒乓球本身帶著上旋飛行時,同時帶著球體周圍的空氣一起旋轉,但是由於球體上沿周圍空氣旋轉方向和對面空氣方向相反,因而受到阻力,導致其流速降低。而球體下沿的氣流與迎面空氣阻力方向相同,因而流速加快。最後的結果是,本來球體上下沿的壓力相等,現在變成上沿的增大,而下沿的減小。這樣由於球體受力不均衡,總的合力方向是向下,給擊球者的感覺就是上旋球的下落速度加快。因此,在相同的條件下,上旋球的飛行弧線比不轉球的飛行弧線要低、要短。

如果是下旋球,其受力情況跟上旋球恰好相反,球體上沿的空氣流速快,壓強小,下沿的空氣流速慢,壓強大,所以氣流給球體一個浮舉力。這樣,在其他條件相同的情況下,下旋球比不轉或上旋球的弧線要高,要長。

㈢ 乒乓球運動是集競技、娛樂、健身於一體的體育運動,如圖所示。請分析運動員在擊球過程中用到了哪些物理知

①球拍表面貼橡膠,為了增大球與球拍間的摩擦。②乒乓球在受到擊打後,改變運動方向及速度大小,因為力可以改變物體的運動狀態。③弧圈球是指旋轉的球沿弧線運動,這是因為空氣流速大的地方壓強小。④乒乓球落到檯面後會彈起,因為不同形式的能可以相互轉化。⑤球與球拍脫離後依然向前運動,因為球有慣性。

㈣ 足球中踢的弧線球是什麼原理

弧線球是因為有橫向的轉動,一端有向前的速度,導致是迎面而來的空氣速度減慢,而另一面恰好相反,使空氣速度加快,而根據流體力學可以知道,速度大的一面壓強小,這就導致左右力不平衡,從而產生了橫向的運動.

馬格努斯效應,即球旋轉的越快,弧線越大.因為球是旋轉著離開腳的,假設順時針旋轉速度為v,則球左側與空氣接觸的部分對地速度為v球+v,右側對地速度為v球-v.所以左側速度快.根據流體力學,流速越大的地方壓強越大.空氣是流體,所以P左>P右.故球在飛行過程中會向右側偏轉.而實際情況也與理論分析相符合.

㈤ 弧旋球的物理學原理

當空氣在一個表面水平流動時,氣壓將降低,比如你在下嘴唇上貼一個紙條,然後向前吹氣,紙條就會向上抬起來,這正是因為上方因空氣流動使氣壓降低,紙條受力使然。讓我們先看看附圖。圖中的線代表的是空氣流動的情形。圖一代表足球在沒有旋轉下水平運動的情形,當足球向前運動,空氣就相對於足球向後運動。圖二代表足球只有旋轉而沒有水平運動的情形,當足球轉動時,四周的空氣會被足球帶動,形成旋風式的流動。圖三代表水平運動和旋轉兩種運動同時存在的情形,也即是「香蕉波」的情形。這時候,足球右面空氣流動的速度較左面大。根據流體力學的伯努利方程 (p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c),流體速度較大的地方氣壓會較低,因此足球右面的氣壓較左面低,產生了一個向右的力。結果足球一面向前走,一面承受一個把它推向右的力,造成了彎曲球。原來我們在日常生活中也經常應用這個原理使物體在流體中的運動方向改變,例如飛機和帆船的運作都是基於這個原理。
在足球比賽中,以右腳球員為例,主罰直接任意球的時候用右腳內側向側前方向踢球,足球向球門方向運動(以後以球門方向為前),同時由於腳內側的摩擦,足球會產生逆時針方向的旋轉(俯視),由於空氣具有一定的粘帶性,因此當球轉動時,空氣就與球面發生摩擦,旋轉著的球就帶動周圍的空氣層一起同向轉動,在足球旋轉的帶動下,足球周圍也將產生和足球旋轉方向一致的氣流。又由於足球同時向前運動,因此相對於足球的運動方向,在足球飛行過程中空氣氣流相對於足球是向後的。
這樣,在足球的左側,旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同,空氣流動速度快;足球的右側,旋轉產生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反,使該側氣流流速變慢。根據流體力學的伯努利定理,在速度較大一側的壓強比速度較小一側的壓強為小,所以球左方的壓強小於球右方的壓強。由於球所受空氣壓力的合力左右不等,總合力向左,所以球在運行過程中就產生了向左的運行,即產生弧線。

㈥ 為什麼足球在空中旋轉時會延弧線飛行

如果你經常觀看足球比賽的話,一定見過罰前場直接任意球.這時候,通常是防守方五六個球員在球門前組成一道「人牆」,擋住進球路線.進攻方的主罰隊員,起腳一記勁射,球繞過了「人牆」,眼看要偏離球門飛出,卻又沿弧線拐過彎來直進球門,讓守門員措手不及,眼睜睜地看著球進了大門.這就是頗為神奇的「香蕉球」.

為什麼足球會在空中沿弧線飛行呢?原來,罰「香蕉球」的時候,運動員並不是拔腳踢中足球的中心,而是稍稍偏向一側,同時用腳背摩擦足球,使球在空氣中前進的同時還不斷地旋轉.這時,一方面空氣迎著球向後流動,另一方面,由於空氣與球之間的摩擦,球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉.這樣,球一側空氣的流動速度加快,而另一側空氣的流動速度減慢.物理知識告訴我們:氣體的流速越大,壓強越小(伯努利方程).由於足球兩側空氣的流動速度不一樣,它們對足球所產生的壓強也不一樣,於是,足球在空氣壓力的作用下,被迫向空氣流速大的一側轉彎了.

乒乓球中,運動員在削球或拉弧圈球時,球的線路會改變,道理與「香蕉球」一樣.

㈦ 關於『踢出弧線球(或者香蕉球)的物理力學原理』

當球在空中飛行時,若不但使它向前,而且使它不斷旋轉,由於空氣具有一定的粘帶性,因此當球轉動時,空氣就與球面發生摩擦,旋轉著的球就帶動周圍的空氣層一起轉動。若球是沿水平方向向左運動,同時繞平行地面的軸做順時針方向轉動,則空氣流相對於球來說除了向右流動外,還被球旋轉帶動的四周空氣環流層隨之在順時針方向轉動。這樣在球上方的空氣速度除了向右的平動外還有轉動,兩者方向一致;而在球的下方,平動速度(向右)與轉動速度(向左)方向相反,因此其合速度小於球上方空氣的合速度。
根據流體力學的伯努利定理,在速度較大一側的壓強比速度較小一側的壓強為小,所以球上方的壓強小於球下方的壓強。球所受空氣壓力的合力上下不等,總合力向上,若球旋轉得相當快,使得空氣對球的向上合力比球的重量還大,則球在前進過程中就受到一個豎直向上的合力,這樣球在水平向左的運動過程中,將一面向前、一面向上地做曲線運動,球就向上轉彎了。若要使球能左右轉彎,只要使球繞垂直軸旋轉就行了。看來關鍵是運動員觸球的一剎那的腳法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋轉起來,不同的旋轉方向,球的轉向就不同,這需要運動員的刻苦訓練,方能練就一套嫻熟的腳頭功夫,只有經過千錘百煉,才能達到爐火純青的地步。 其實,何止是足球有"香蕉球",乒乓球、排球、網球等都有利用旋轉技術創造出各種飄忽不定、神秘莫測的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飄球等都是根據這個原理創造出來的。 香蕉球的原理是依照空氣動力學的。就是球面與空氣的相對速度越大,球面受力就越大,球的弧度就越大。 假設從球的正上方向下看(視線與地面垂直),同時球的運動軌跡的瞬時方向與你的視線垂直向上,球是逆時針旋轉。球的右側與空氣的相對摩擦速度比左側大,這時球的運動方向就會向左偏移。相對摩擦速度越大,球的偏移量就越多,也就是弧度越大。這個是弧度,下面說高度。 再假設從球的正側面看(視線與地面平行),同時球的運動軌跡的瞬時方向與你的垂直向左。假如球是順時針旋轉,球的下部與空氣相對摩擦速度比上部大,球下落的就越慢。這樣比較容易繞過人牆(但球速慢,給守門員反應的時間太多)。反之,球下降的就越快,但是不容易繞過人牆(但繞過去就是威脅)。

㈧ 足球比賽中運動員踢出的的弧線球是什麼物理運動原理

我們要知道,生活中存在壓強,正是這壓強,使你聽到了聲音,正是這壓強,我們得以測得珠穆朗瑪峰高度,正是這壓強,你踢一腳足球,足球沒有癟了。
馬格努斯效應是指當一個帶著自轉的規則物體(例如圓柱體)向一個方向飛時,軌跡不是直線的現象。
而香蕉球,則是足球在飛行時帶有高速旋轉,帶動周圍空氣流動然後因為一側空氣流速快,一側慢,導致一側壓強小,另一側大,空氣由大的流向小的,把足球「吹」過去。致使足球飛出弧線。
根據我的觀察,足球飛行的時候即使轉速不變,但球速度變快,球弧度則增大。

㈨ 你知道乒乓球比賽中的上旋球,下旋球嗎請分析乒乓球沿弧線旋轉的原因 跟流體壓強和流速有關系

乒乓球的運動軌跡本身就是弧線的,不轉球的運動軌跡因受重力和正壓力作用可以看做近似拋物線的彈道曲線。如果乒乓球帶有旋轉,比如你說的上旋和下旋,而且旋轉強度足夠並且球具有一定的前進速度的話,其運行軌跡明顯與彈道曲線不同,比如上旋球的弧線曲度大,射程較近,而且因受到法向壓力作用,落台更快等等。
其中涉及的學科有經典力學、流體力學中的伯努利定律——流速快 壓強小。
推薦本書給你看看《乒乓球的旋轉》,張惠欽著,裡面有詳細分析,相信會對你有幫助。

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