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旋转的球会沿弧线运动体现了什么物理知识

发布时间:2022-07-29 23:42:20

㈠ 足球中弧线球的物理原理

弧线球是因为有横向的转动,一端有向前的速度,导致是迎面而来的空气速度减慢,而另一面恰好相反,使空气速度加快,而根据流体力学可以知道,速度大的一面压强小,这就导致左右力不平衡,从而产生了横向的运动。

马格努斯效应,即球旋转的越快,弧线越大。 因为球是旋转着离开脚的,假设顺时针旋转速度为v,则球左侧与空气接触的部分对地速度为v球+v,右侧对地速度为v球-v。所以左侧速度快。 根据流体力学,流速越大的地方压强越大。空气是流体,所以P左>P右。故球在飞行过程中会向右侧偏转。而实际情况也与理论分析相符合。

㈡ 用物理知识解释一下打乒乓球时的上旋球和下旋球,我们老师始终没给我讲明白。谢谢~

其实这是一个流体力学的知识。我找到一个解释,说的挺好:

流体力学认为,流体的流速越快,压强越小,流速越慢,压强越大,这一定律也成为伯努利定律。飞行并旋转着的乒乓球,不管是上旋、下旋,还是侧旋,其运动弧线都遵循伯努利定律。

具体原理如图所示。可解释如下:

当乒乓球本身带着上旋飞行时,同时带着球体周围的空气一起旋转,但是由于球体上沿周围空气旋转方向和对面空气方向相反,因而受到阻力,导致其流速降低。而球体下沿的气流与迎面空气阻力方向相同,因而流速加快。最后的结果是,本来球体上下沿的压力相等,现在变成上沿的增大,而下沿的减小。这样由于球体受力不均衡,总的合力方向是向下,给击球者的感觉就是上旋球的下落速度加快。因此,在相同的条件下,上旋球的飞行弧线比不转球的飞行弧线要低、要短。

如果是下旋球,其受力情况跟上旋球恰好相反,球体上沿的空气流速快,压强小,下沿的空气流速慢,压强大,所以气流给球体一个浮举力。这样,在其他条件相同的情况下,下旋球比不转或上旋球的弧线要高,要长。

㈢ 乒乓球运动是集竞技、娱乐、健身于一体的体育运动,如图所示。请分析运动员在击球过程中用到了哪些物理知

①球拍表面贴橡胶,为了增大球与球拍间的摩擦。②乒乓球在受到击打后,改变运动方向及速度大小,因为力可以改变物体的运动状态。③弧圈球是指旋转的球沿弧线运动,这是因为空气流速大的地方压强小。④乒乓球落到台面后会弹起,因为不同形式的能可以相互转化。⑤球与球拍脱离后依然向前运动,因为球有惯性。

㈣ 足球中踢的弧线球是什么原理

弧线球是因为有横向的转动,一端有向前的速度,导致是迎面而来的空气速度减慢,而另一面恰好相反,使空气速度加快,而根据流体力学可以知道,速度大的一面压强小,这就导致左右力不平衡,从而产生了横向的运动.

马格努斯效应,即球旋转的越快,弧线越大.因为球是旋转着离开脚的,假设顺时针旋转速度为v,则球左侧与空气接触的部分对地速度为v球+v,右侧对地速度为v球-v.所以左侧速度快.根据流体力学,流速越大的地方压强越大.空气是流体,所以P左>P右.故球在飞行过程中会向右侧偏转.而实际情况也与理论分析相符合.

㈤ 弧旋球的物理学原理

当空气在一个表面水平流动时,气压将降低,比如你在下嘴唇上贴一个纸条,然后向前吹气,纸条就会向上抬起来,这正是因为上方因空气流动使气压降低,纸条受力使然。让我们先看看附图。图中的线代表的是空气流动的情形。图一代表足球在没有旋转下水平运动的情形,当足球向前运动,空气就相对于足球向后运动。图二代表足球只有旋转而没有水平运动的情形,当足球转动时,四周的空气会被足球带动,形成旋风式的流动。图三代表水平运动和旋转两种运动同时存在的情形,也即是“香蕉波”的情形。这时候,足球右面空气流动的速度较左面大。根据流体力学的伯努利方程 (p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c),流体速度较大的地方气压会较低,因此足球右面的气压较左面低,产生了一个向右的力。结果足球一面向前走,一面承受一个把它推向右的力,造成了弯曲球。原来我们在日常生活中也经常应用这个原理使物体在流体中的运动方向改变,例如飞机和帆船的运作都是基于这个原理。
在足球比赛中,以右脚球员为例,主罚直接任意球的时候用右脚内侧向侧前方向踢球,足球向球门方向运动(以后以球门方向为前),同时由于脚内侧的摩擦,足球会产生逆时针方向的旋转(俯视),由于空气具有一定的粘带性,因此当球转动时,空气就与球面发生摩擦,旋转着的球就带动周围的空气层一起同向转动,在足球旋转的带动下,足球周围也将产生和足球旋转方向一致的气流。又由于足球同时向前运动,因此相对于足球的运动方向,在足球飞行过程中空气气流相对于足球是向后的。
这样,在足球的左侧,旋转产生的气流和飞行中的相对气流的方向相同,空气流动速度快;足球的右侧,旋转产生的气流和飞行中的相对气流的方向相反,使该侧气流流速变慢。根据流体力学的伯努利定理,在速度较大一侧的压强比速度较小一侧的压强为小,所以球左方的压强小于球右方的压强。由于球所受空气压力的合力左右不等,总合力向左,所以球在运行过程中就产生了向左的运行,即产生弧线。

㈥ 为什么足球在空中旋转时会延弧线飞行

如果你经常观看足球比赛的话,一定见过罚前场直接任意球.这时候,通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”,挡住进球路线.进攻方的主罚队员,起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,却又沿弧线拐过弯来直入球门,让守门员措手不及,眼睁睁地看着球进了大门.这就是颇为神奇的“香蕉球”.

为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转.这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转.这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢.物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程).由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了.

乒乓球中,运动员在削球或拉弧圈球时,球的线路会改变,道理与“香蕉球”一样.

㈦ 关于‘踢出弧线球(或者香蕉球)的物理力学原理’

当球在空中飞行时,若不但使它向前,而且使它不断旋转,由于空气具有一定的粘带性,因此当球转动时,空气就与球面发生摩擦,旋转着的球就带动周围的空气层一起转动。若球是沿水平方向向左运动,同时绕平行地面的轴做顺时针方向转动,则空气流相对于球来说除了向右流动外,还被球旋转带动的四周空气环流层随之在顺时针方向转动。这样在球上方的空气速度除了向右的平动外还有转动,两者方向一致;而在球的下方,平动速度(向右)与转动速度(向左)方向相反,因此其合速度小于球上方空气的合速度。
根据流体力学的伯努利定理,在速度较大一侧的压强比速度较小一侧的压强为小,所以球上方的压强小于球下方的压强。球所受空气压力的合力上下不等,总合力向上,若球旋转得相当快,使得空气对球的向上合力比球的重量还大,则球在前进过程中就受到一个竖直向上的合力,这样球在水平向左的运动过程中,将一面向前、一面向上地做曲线运动,球就向上转弯了。若要使球能左右转弯,只要使球绕垂直轴旋转就行了。看来关键是运动员触球的一刹那的脚法,即不但要使球向前,而且要使球急速旋转起来,不同的旋转方向,球的转向就不同,这需要运动员的刻苦训练,方能练就一套娴熟的脚头功夫,只有经过千锤百炼,才能达到炉火纯青的地步。 其实,何止是足球有"香蕉球",乒乓球、排球、网球等都有利用旋转技术创造出各种飘忽不定、神秘莫测的怪球,如乒乓球中的弧圈球、排球中的飘球等都是根据这个原理创造出来的。 香蕉球的原理是依照空气动力学的。就是球面与空气的相对速度越大,球面受力就越大,球的弧度就越大。 假设从球的正上方向下看(视线与地面垂直),同时球的运动轨迹的瞬时方向与你的视线垂直向上,球是逆时针旋转。球的右侧与空气的相对摩擦速度比左侧大,这时球的运动方向就会向左偏移。相对摩擦速度越大,球的偏移量就越多,也就是弧度越大。这个是弧度,下面说高度。 再假设从球的正侧面看(视线与地面平行),同时球的运动轨迹的瞬时方向与你的垂直向左。假如球是顺时针旋转,球的下部与空气相对摩擦速度比上部大,球下落的就越慢。这样比较容易绕过人墙(但球速慢,给守门员反应的时间太多)。反之,球下降的就越快,但是不容易绕过人墙(但绕过去就是威胁)。

㈧ 足球比赛中运动员踢出的的弧线球是什么物理运动原理

我们要知道,生活中存在压强,正是这压强,使你听到了声音,正是这压强,我们得以测得珠穆朗玛峰高度,正是这压强,你踢一脚足球,足球没有瘪了。
马格努斯效应是指当一个带着自转的规则物体(例如圆柱体)向一个方向飞时,轨迹不是直线的现象。
而香蕉球,则是足球在飞行时带有高速旋转,带动周围空气流动然后因为一侧空气流速快,一侧慢,导致一侧压强小,另一侧大,空气由大的流向小的,把足球“吹”过去。致使足球飞出弧线。
根据我的观察,足球飞行的时候即使转速不变,但球速度变快,球弧度则增大。

㈨ 你知道乒乓球比赛中的上旋球,下旋球吗请分析乒乓球沿弧线旋转的原因 跟流体压强和流速有关系

乒乓球的运动轨迹本身就是弧线的,不转球的运动轨迹因受重力和正压力作用可以看做近似抛物线的弹道曲线。如果乒乓球带有旋转,比如你说的上旋和下旋,而且旋转强度足够并且球具有一定的前进速度的话,其运行轨迹明显与弹道曲线不同,比如上旋球的弧线曲度大,射程较近,而且因受到法向压力作用,落台更快等等。
其中涉及的学科有经典力学、流体力学中的伯努利定律——流速快 压强小。
推荐本书给你看看《乒乓球的旋转》,张惠钦着,里面有详细分析,相信会对你有帮助。

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