华乐网
当前位置: 首页 >体育 >综合体育 >网球 >正文

物理史话之香蕉球是怎么踢出来的马格努斯

2020-01-12 04:25    

当我们在足球赛场上看到运动员们将足球踢出一个个美妙的弧线的时候,我们是否想过,为什么球飞行的路线不是直的,而是带着弧度的?据说当年牛顿在观看了剑桥学院网球选手的比赛后描述和正确推断了这种现象的原由,而到了1742年,英国的一位枪炮工程师本杰明·罗宾斯也解释了步枪弹丸运动轨迹的偏差,但是真正的将其提出,并给出解释的却是本文的主角,德国物理学家、化学家马格努斯。

海因里希·古斯塔夫·马格努斯

海因里希·古斯塔夫·马格努斯于1802年出生在德国柏林的一个犹太富商的家庭。年轻的时候,马格努斯在家庭教师的指导下学习了数学和自然科学。1822年,马格努斯考入柏林大学,并在3年后的1825年在他的老师米修里希·伊尔哈德的指导下发表了他的第一篇论文--《对引火铁、钴和镍的研究》,并在1827年凭借一篇关于碲的论文而获得博士学位。随后,马格努斯前往巴黎,在盖·吕萨克的实验室作为盖·吕萨克的助手工作了一年。因此,到1831年,马格努斯作为一流的实验科学家被任命为柏林大学的物理和技术讲师,并在3年后升为助理教授。到1845年,马格努斯成为正教授。

柏林大学

马格努斯从事过电磁感应、热电学、电化学等很多方面的研究,探讨过热力学问题,研究过气体膨胀时的增压比和体积比以及气体的导热和热辐射等问题。1842年,马格努斯还以更高的精确度证实了盖·吕萨克定律。然而马格努斯更加为人所知的则是以他的名字命名的关于空气动力学中的一个效应--马格努斯效应。即:在不可压缩的粘滞流体中运动的旋转圆柱或圆球会受到侧向力的现象。这句话很难理解,我们还是用本文开头的香蕉球来解释一下。当足球被踢出去之后,在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压。向前运动的球在以顺时针方向旋转时,下侧由于迎着气流运动,受到的空气摩擦力会更大。这就得使足球下侧受到的压力比上侧更大,足球在压力的作用下便会朝上偏。如果足球以逆时针方向旋转,则相反。也就是说,想要在比赛中踢出香蕉球或者落叶球来,不但要有高超的足球技能,也得知道比赛场中的风向,然后根据风向做出正确的选择,才能达到效果。

马格努斯效应与香蕉球

榜单

今日推荐