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TED-Ed 中文 TED IN CHINESE, 足球 中 的 物理 :不可思议 的 任意球 - Erez Garty

足球 中 的 物理 :不可思议 的 任意球 - Erez Garty

1997年 ,在 一场 法国 与 巴西 之间 的 比赛 中

一 名叫 Robert Carlos的 年轻 巴西 球员

从 35米 外发 了 任意球

没有 任何 通向 球门 的 直线

Carlos的 尝试 看起来 是 不 可能

他 的 射门 让 球 飞过 球员,

但是 就 当 球 要 出界 时 ,它 向 左 勾

然后 进门

根据 牛顿 的 第一 定律

一个 物体 会以 同样 的 方向 和 矢量 移动

除非 一个 力 被 施加

但 Carlos 踢球 时 ,他 已经 给球 速度 和 矢量 了

但是 是 什么 力 让 球 改变方向

然后 成为 运动史 以来 最 伟大 的 进球 之一?

诀窍 是 旋转

Carlos从 右下方 踢球

让 球边 绕 轴心 旋转 ,边 向 右侧 高 飞

球 从 一个 明显 的 直线 起飞

空气 飞过 两边 使 其 变慢

在 一边 ,空气 以球 转 的 反 方向 旋转

导致 压力 上升

然而 在 另一边 ,空气 以 与 球 相同 的 方向 旋转

产生 一部分 低压 区

这个 差异 ,使球 向 低压 区 弯曲

这个 现象 叫做 马格纳斯 效应

这种 踢球 ,也 被 叫做 香蕉 球

被 经常 使用

而且 它会 让 一场 精彩 的 比赛 更加 精彩

但是 香蕉 球所 需要 的 精准度

使 其 偏向 墙 然后 进门 ,是 非常 困难 的

太高 的话 球会 飞过 球门

太低 的话 会 在 旋转 前击 地

角度 太 大 的话 会 永远 进不了 球门

角度 不够 大 的话 防守 者 就 可以 拦截

太慢 的话 球会 早 转弯 ,甚至 不转

太快 的话 球会 转 的 太晚

同样 的 物理 理论

使 一个 看起来 不 可能 ,没有 收到 任何 帮助 的

的 角球 进球

马格纳斯 效应 最初 是 被 伊萨克 ·牛顿 所 记录

在 1670年 ,他 打 完 一场 网球 后 发现 的

这个 原理 同样 适应 于 高尔夫球 ,飞碟 和 棒球

在 每个 情况 下 ,同样 的 事情 总是 发生

球 的 旋转 产生 环绕 的 气流 气压 不等

从而 导致 球向 其 旋转

又 有 一个 问题 了

从 理论 上 来讲 ,你 可以 将球 使劲 踢

足以 让 球 转回 你 吗?

可惜 的 是 ,不行

即使 球 没有 在 冲撞 中 解体

或者 击中 任何 障碍物

空气 使 其 变慢

偏转 角会 增加

使 螺旋 变成 越来越 小 的 圆

最终 停止

只是 达到 旋转

你 需要 使球 转 的

比 Carlos 不朽 的 进球 快 15倍

那 祝你好运


足球 中 的 物理 :不可思议 的 任意球 - Erez Garty Physics in soccer: The incredible free kick - Erez Garty サッカーにおける物理学:信じられないようなフリーキック - Erez Garty Физика в футболе: невероятный штрафной удар - Эрез Гарти

1997年 ,在 一场 法国 与 巴西 之间 的 比赛 中 In 1997, in a game between France and Brazil, 1997年,在一场法国与巴西之间的比赛中

一 名叫 Robert Carlos的 年轻 巴西 球员 a young Brazilian player named Roberto Carlos 一名叫Robert Carlos的年轻巴西球员

从 35米 外发 了 任意球 set up for a 35 meter free kick. 从35米外发了任意球

没有 任何 通向 球门 的 直线 With no direct line to the goal, 没有任何通向球门的直线

Carlos的 尝试 看起来 是 不 可能 Carlos decided to attempt the seemingly impossible. Carlos的尝试看起来是不可能

他 的 射门 让 球 飞过 球员, His kick sent the ball flying wide of the players, 他的射门让球飞过球员,

但是 就 当 球 要 出界 时 ,它 向 左 勾 but just before going out of bounds, it hooked to the left 但是就当球要出界时,它向左勾

然后 进门 and soared into the goal. 然后进门

根据 牛顿 的 第一 定律 According to Newton's first law of motion, 根据牛顿的第一定律

一个 物体 会以 同样 的 方向 和 矢量 移动 an object will move in the same direction and velocity 一个物体会以同样的方向和矢量移动

除非 一个 力 被 施加 until a force is applied on it. 除非一个力被施加

但 Carlos 踢球 时 ,他 已经 给球 速度 和 矢量 了 When Carlos kicked the ball, he gave it direction and velocity, 但Carlos踢球时,他已经给球速度和矢量了

但是 是 什么 力 让 球 改变方向 but what force made the ball swerve 但是是什么力让球改变方向

然后 成为 运动史 以来 最 伟大 的 进球 之一? and score one of the most magnificent goals in the history of the sport? 然后成为运动史以来最伟大的进球之一?

诀窍 是 旋转 The trick was in the spin. 诀窍是旋转

Carlos从 右下方 踢球 Carlos placed his kick at the lower right corner of the ball, Carlos从右下方踢球

让 球边 绕 轴心 旋转 ,边 向 右侧 高 飞 sending it high and to the right, but also rotating around its axis. 让球边绕轴心旋转,边向右侧高飞

球 从 一个 明显 的 直线 起飞 The ball started its flight in an apparently direct route, 球从一个明显的直线起飞

空气 飞过 两边 使 其 变慢 with air flowing on both sides and slowing it down. 空气飞过两边使其变慢

在 一边 ,空气 以球 转 的 反 方向 旋转 On one side, the air moved in the opposite direction to the ball's spin, 在一边,空气以球转的反方向旋转

导致 压力 上升 causing increased pressure, 导致压力上升

然而 在 另一边 ,空气 以 与 球 相同 的 方向 旋转 while on the other side, the air moved in the same direction as the spin, 然而在另一边,空气以与球相同的方向旋转

产生 一部分 低压 区 creating an area of lower pressure. 产生一部分低压区

这个 差异 ,使球 向 低压 区 弯曲 That difference made the ball curve towards the lower pressure zone. 这个差异,使球向低压区弯曲

这个 现象 叫做 马格纳斯 效应 This phenomenon is called the Magnus effect. 这个现象叫做马格纳斯效应

这种 踢球 ,也 被 叫做 香蕉 球 This type of kick, often referred to as a banana kick, 这种踢球,也被叫做香蕉球

被 经常 使用 is attempted regularly, 被经常使用

而且 它会 让 一场 精彩 的 比赛 更加 精彩 and it is one of the elements that makes the beautiful game beautiful. 而且它会让一场精彩的比赛更加精彩

但是 香蕉 球所 需要 的 精准度 But curving the ball with the precision needed 但是香蕉球所需要的精准度

使 其 偏向 墙 然后 进门 ,是 非常 困难 的 to both bend around the wall and back into the goal is difficult. 使其偏向墙然后进门,是非常困难的

太高 的话 球会 飞过 球门 Too high and it soars over the goal. 太高的话球会飞过球门

太低 的话 会 在 旋转 前击 地 Too low and it hits the ground before curving. 太低的话会在旋转前击地

角度 太 大 的话 会 永远 进不了 球门 Too wide and it never reaches the goal. 角度太大的话会永远进不了球门

角度 不够 大 的话 防守 者 就 可以 拦截 Not wide enough and the defenders intercept it. 角度不够大的话防守者就可以拦截

太慢 的话 球会 早 转弯 ,甚至 不转 Too slow and it hooks too early, or not at all. 太慢的话球会早转弯,甚至不转

太快 的话 球会 转 的 太晚 Too fast and it hooks too late. 太快的话球会转的太晚

同样 的 物理 理论 The same physics make it possible 同样的物理理论

使 一个 看起来 不 可能 ,没有 收到 任何 帮助 的 to score another apparently impossible goal, 使一个看起来不可能,没有收到任何帮助的

的 角球 进球 an unassisted corner kick. 的角球进球

马格纳斯 效应 最初 是 被 伊萨克 ·牛顿 所 记录 The Magnus effect was first documented by Sir Isaac Newton 马格纳斯效应最初是被伊萨克·牛顿所记录

在 1670年 ,他 打 完 一场 网球 后 发现 的 after he noticed it while playing a game of tennis back in 1670. 在1670年,他打完一场网球后发现的

这个 原理 同样 适应 于 高尔夫球 ,飞碟 和 棒球 It also applies to golf balls, frisbees and baseballs. 这个原理同样适应于高尔夫球,飞碟和棒球

在 每个 情况 下 ,同样 的 事情 总是 发生 In every case, the same thing happens. 在每个情况下,同样的事情总是发生

球 的 旋转 产生 环绕 的 气流 气压 不等 The ball's spin creates a pressure differential in the surrounding air flow 球的旋转产生环绕的气流气压不等

从而 导致 球向 其 旋转 that curves it in the direction of the spin. 从而导致球向其旋转

又 有 一个 问题 了 And here's a question. 又有一个问题了

从 理论 上 来讲 ,你 可以 将球 使劲 踢 Could you theoretically kick a ball hard enough 从理论上来讲,你可以将球使劲踢

足以 让 球 转回 你 吗? to make it boomerang all the way around back to you? 足以让球转回你吗?

可惜 的 是 ,不行 Sadly, no. 可惜的是,不行

即使 球 没有 在 冲撞 中 解体 Even if the ball didn't disintegrate on impact, 即使球没有在冲撞中解体

或者 击中 任何 障碍物 or hit any obstacles, 或者击中任何障碍物

空气 使 其 变慢 as the air slowed it, 空气使其变慢

偏转 角会 增加 the angle of its deflection would increase, 偏转角会增加

使 螺旋 变成 越来越 小 的 圆 causing it to spiral into smaller and smaller circles 使螺旋变成越来越小的圆

最终 停止 until finally stopping. 最终停止

只是 达到 旋转 And just to get that spiral, 只是达到旋转

你 需要 使球 转 的 you'd have to make the ball spin over 15 times faster 你需要使球转的

比 Carlos 不朽 的 进球 快 15倍 than Carlos's immortal kick. 比Carlos不朽的进球快15倍

那 祝你好运 So good luck with that. 那祝你好运