[趣味物理]界外球在什么角度擲得最遠

　　[趣味物理]界外球在什么角度擲得最遠
　　如果球員發(fā)界外球時(shí)能擲得又遠又準，就一定可以為球隊制造更多得分機會(huì )。例如英格蘭隊的加里·內維爾，只要他一出手，足球就能飛出三、四十米，因此成為英格蘭隊一個(gè)重要的得分利器。

　　根據傳統的力學(xué)定律推斷，當以45度角拋出一個(gè)物體時(shí)，其拋射距離最遠。

　　但是，英國物理學(xué)家尼克·林斯納爾卻發(fā)現了一個(gè)很奇怪的現象，加里·內維爾擲界外球時(shí)，球線(xiàn)卻呈扁平拋物線(xiàn)狀，這一發(fā)現讓他大惑不解。于是，尼克·林斯納爾找來(lái)一些職業(yè)足球運動(dòng)員，讓他們以不同的角度來(lái)擲界外球，結果發(fā)現，其實(shí)，當球員以25度至30度的角度投擲足球時(shí)，所投擲的距離才是最遠距離。

　　尼克·林斯納爾經(jīng)過(guò)研究錄像畫(huà)面，并利用計算機軟件進(jìn)行分析后發(fā)現，造成這一現象并不是物理學(xué)定律出了問(wèn)題，而是人們對于什么情況下擲球最遠的假定出了問(wèn)題。

　　一個(gè)物體的飛行距離與初始速度和角度等因素有關(guān)，所謂45度角可取得最遠投擲距離，是假定人在任何角度投擲時(shí)，有同樣的初始速度。但人類(lèi)身體的構造決定不同角度投擲物體的初始速度并不相同。在以45度角投擲物體時(shí)，人體的肌肉并不能爆發(fā)出最大的力量。足球運動(dòng)員在發(fā)界外球時(shí)，由于不同個(gè)體、不同臂長(cháng)及不同的肌肉發(fā)力情況，決定了最佳擲球角度會(huì )略有差別，但在25度至30度左右，人體肌肉最有利于發(fā)力，這就解釋了為什么加里?內維爾發(fā)出的界外球是呈扁平拋物線(xiàn)狀的。

　　尼克·林斯納爾因此提出，在研究足球運動(dòng)時(shí)，不能簡(jiǎn)單地套用科學(xué)定律，有時(shí)還需要結合人體生理學(xué)，才能得出正確的結論。

　　精彩一腳球力學(xué)做后盾

　　世界杯足球賽上，各國球員的大力射門(mén)和精確傳球讓觀(guān)眾大飽眼福。但是觀(guān)眾看不見(jiàn)的是，這些球員的腳與足球之間所存在的力學(xué)相互作用。

　　運動(dòng)員怎樣才能踢出這些精妙的球呢？美國生物力學(xué)專(zhuān)家凱文?波爾博士介紹，絕妙的一腳來(lái)自于適當的力度、精確的觸球時(shí)間和觸球位置。

　　首先，運動(dòng)員的身體移動(dòng)和自身的兩塊肌肉是重要的前提條件，這兩塊肌肉分別是股四頭肌和腿后肌。

　　踢球時(shí)，運動(dòng)員試圖以腿的最大擺動(dòng)加速度來(lái)產(chǎn)生最大的力。擺動(dòng)加速度就來(lái)自于人體的股四頭肌，它起于髖關(guān)節，覆蓋大腿前部，包裹膝關(guān)節的髕骨，最后終至于脛骨上端。踢球時(shí)股四頭肌收縮，使髖部屈曲，膝關(guān)節伸直。

　　而大腿背后的腿后肌則負責控制觸球時(shí)間。腿后肌保持膝蓋彎曲，使腿變短，然后使腿伸展開(kāi)來(lái)并能夠快速擺動(dòng)回去。當腳接觸球的一剎那，腿應該盡可能伸展得最開(kāi)，即腿要盡量伸直。

　　運動(dòng)員擺動(dòng)腿所產(chǎn)生的加速度與腿在正確時(shí)間伸展開(kāi)這兩個(gè)因素結合起來(lái)，對球所產(chǎn)生的作用力最大。

　　另外，腳的什么部位與球接觸也非常重要。一般人踢球時(shí)，經(jīng)常是腳尖與球接觸，但腳尖部位與球接觸面積太小。如果以腳的內側和外側與球接觸，這樣接觸面積就比較大。腳與球的接觸面積越大，球員就能夠更容易更好地對球進(jìn)行控制，并通過(guò)使球旋轉來(lái)控制球的方向。