用物理的眼光看足球比賽

尹良國

足球比賽是很多人喜歡的運(yùn)動(dòng)之一，不知你在欣賞比賽時(shí)，除了為自己喜愛的球隊(duì)、球星吶喊助威和每一個(gè)進(jìn)球激情狂歡外，還有沒有想過用物理的眼光來欣賞它。實(shí)際上，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)包含了很多物理知識(shí)?，F(xiàn)在我們透過足球場上常見的幾種現(xiàn)象來看一下：

球越滾越慢。在球場上踢出的球越滾越慢，最終停下來。這是因?yàn)樘叱龅淖闱蛴捎趹T性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，沿原來的運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)滾動(dòng)；而在運(yùn)動(dòng)方向上只受到了滾動(dòng)摩擦力的作用，這個(gè)阻力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，阻礙足球滾動(dòng)，使球越滾越慢，所以球最終停止運(yùn)動(dòng)。

球在下落后，每次上升的高度都比上一次低?？梢杂媚芰康挠^點(diǎn)來分析：球在下落時(shí)，由于球和空氣之間克服摩擦，要損失一部分機(jī)械能；同時(shí)球在碰撞地面時(shí)，也要損失一部分機(jī)械能，這樣球的機(jī)械能就逐漸減少，所以球上升的高度將越來越小。

守門員接球。當(dāng)隊(duì)員大腳射門時(shí)，球速可以高達(dá)100千米/小時(shí)。如果守門員用胸部停球，那么胸部所受到的沖力將高達(dá)1 500牛；如果用手接球，沖力要減少到500牛。這是因?yàn)橥ㄟ^手臂的運(yùn)動(dòng)可使球的制動(dòng)距離延長3倍的緣故。

守門員撲點(diǎn)球。守門員撲點(diǎn)球時(shí)，撲住的成功率一般只與守門員的判斷反應(yīng)能力有關(guān)，為什么呢？因?yàn)辄c(diǎn)球的位置距球門只有9.15米，射門時(shí)球速可以高達(dá)100千米/小時(shí)，這樣球到球門的時(shí)間大約是0.32秒，而人腦的反映時(shí)間大約是0.6秒，這樣足球到球門的時(shí)間就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人腦的反映時(shí)間，所以守門員根本沒有時(shí)間調(diào)整自己的意識(shí)，因此點(diǎn)球的撲住與否跟守門員對(duì)進(jìn)球方向的預(yù)先判斷直接有關(guān)。正是由于這種原因我們?cè)诳袋c(diǎn)球大戰(zhàn)時(shí)，球明明向球門左邊飛去而守門員卻撲向右邊就不足為奇了。

運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)前傾?？焖俦寂艿倪\(yùn)動(dòng)員被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員的腳或身體絆住時(shí)，都是向前傾倒。出現(xiàn)這種情況的原因是：人的下半身由于被絆住而停止了運(yùn)動(dòng)，上身卻由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，于是奔跑的運(yùn)動(dòng)員絆倒時(shí)向前傾倒。

噴霧療傷。在足球比賽中，運(yùn)動(dòng)員相互碰撞跌倒后，常看到運(yùn)動(dòng)員雙手抱腿，在地上翻滾。這時(shí)，隊(duì)醫(yī)就會(huì)迅速進(jìn)場，從藥箱中取出一只瓶子，對(duì)著球員的傷痛處噴出一股白霧。一會(huì)兒，傷員疼痛消失，就可以重新入場比賽了。實(shí)際上這是因?yàn)槠恐醒b的是“冷氣霧鎮(zhèn)痛”，它是由氟氯甲烷配一些鎮(zhèn)痛治傷藥組成，這種藥液從噴嘴噴到傷處時(shí)，迅速汽化成霧狀。由于汽化要吸收大量的熱量，運(yùn)動(dòng)員受傷處溫度將急劇下降，血管收縮，神經(jīng)麻痹，于是痛感就很快消失。

弧線球的形成。我們?cè)诳辞驎r(shí)，經(jīng)常聽到解說員說：球在空中劃著美麗的弧線，直掛球門死角。那么球?yàn)槭裁丛诳罩袆澲利惖幕【€呢？那是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在踢球時(shí)，用腳的內(nèi)側(cè)或外側(cè)摩擦球使球在空中水平方向運(yùn)動(dòng)，這樣就造成了球的水平兩側(cè)的氣流速度大小不一樣，根據(jù)氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，空氣對(duì)球在水平方向上的力的大小也就不一樣，所以球在前進(jìn)的同時(shí)，還在與球前進(jìn)方向垂直的水平方向上發(fā)生彎曲，從而造成了“美麗的弧線”。

當(dāng)然，在足球比賽中還有很多物理知識(shí)，只要用心還會(huì)發(fā)現(xiàn)很多有趣的物理現(xiàn)象。大家在看球時(shí)，不妨從不同的角度去觀察，這樣將會(huì)其樂無窮。