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乒乓球里也有“香蕉球”——XFlow模拟“香蕉球”

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5月前浏览17175

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了足球和乒乓球中的“香蕉球”现象,这些球技背后蕴含着科学原理,即马格努斯效应。该效应是由于旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在横向产生的力作用下,物体飞行轨迹发生偏转的现象。文章通过展示球星们的精彩球技和动画小人的演示,让读者更直观地了解“香蕉球”的形成过程,并解释了其背后的科学原理。同时,文章还提到了计算机技术的进步使得“香蕉球”可以被模拟出来,展示了科技在运动领域的应用。


热爱球类运动的小伙伴们,应该知道足球中有一项球技,就是被称为守门员杀手的的“香蕉球”,比如贝克汉姆的“圆月弯刀”脚法,C罗在2018年的“香蕉球”世界波,拥有这些球技的球星们,都受到大家的喜爱和追捧。



先来欣赏一下足球球星们踢出的绝世“香蕉球”吧。

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上面这些足球中的“香蕉球”是多么地赏心悦目,也是多么地让人惊奇。大家惊讶于球星们酷炫球技的背后,其实他们付出了常人难以企及的大量的长时间的科学训练,而不是瞎练,脚上都是下足了科学的功夫的。

 

世人都知道足球中的“香蕉球”,殊不知,乒乓球里的出现的“香蕉球”更为普遍,因为乒乓球比足球比重更小,更容易受气流的影响而发生偏移。只不过乒乓球运动在国外不普及,运动人数少,国外很少关注乒乓球,而国内虽然乒乓球球星和乒乓球爱好者众多,但一般也不说“香蕉球”,所以国际上很少称呼乒乓球里的“香蕉球”,而都是传统意义上去称呼“弧圈球”、“弧旋球”罢了。如果乒乓球像足球一样在全世界那么普及和拥有那么多从业者爱好者,应该也会称呼乒乓球里的“香蕉球”了。


让我们来看看乒乓球里的“香蕉球”吧。

 

先来看一下许昕的“圆月弯刀”,哈哈,这么骚的操作,也就许昕能做出来了。。。。。。

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再来看看下面这大力弧圈球,由于速度和旋转遒劲饱满,乒乓球在前进时发生了明显的路线偏移。

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再来看看下面这位德国常青树老将选手的削球操作(名字爱好乒乓球的人都知道),面对对手的大力弧圈球,嘿,一招借力使力,就像太极的四两拨千斤,就像降龙十八掌中的亢龙有悔,把乒乓球的旋转再给加转,让自己的回球发生几十度的路线偏移,对方很难招架,反正我是接不住这种球,^_^^_^^_^

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下面这位外国小哥也是使了一记削球骚操作,乒乓球也变成了“香蕉球”,外国小哥真坏啊,岂不知我们的小胖更是比你技高一筹,使出凌波微步,一记海底捞月回敬过去,外国这位小哥再也使不出“香蕉球”了吧。。。。。。

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再来看看动画小人的你来我往,多么动感,多么地富有节奏,身体随着“香蕉球”的摇摆仿佛翩翩起舞。

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好了好了,回归本篇的正题。说了那么多的“香蕉球”,那么“香蕉球”背后的科学原理是什么呢?其实不管是足球还是乒乓里的“香蕉球”,都源于马格努斯效应(Magnus Effect)。

 

让百度百科来给我们解释一下吧。

 

当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。这个效应是德国科学家H.G.马格纳斯于1852年发现的,故得名。

旋转物体之所以能在横向产生力的作用,是由于物体旋转可以带动周围流体旋转,使得物体一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小。根据伯努利定理,流体速度增加将导致压强减小,流体速度减小将导致压强增加,这样就导致旋转物体在横向的压力差,并形成横向力。同时由于横向力与物体运动方向相垂直,因此这个力主要改变飞行速度方向,即形成物体运动中的向心力,因而导致物体飞行方向的改变。

 

当乒乓球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球的一侧产生低气压,而球体的另一侧则会产生高气压,高低气压之间的气压差导致产生了一个马格努斯力,从而让乒乓球前进路线发生偏移。下面两幅图可以解释得更清楚一些。

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随着计算机技术的进步和仿真计算软件的发展,“香蕉球”可以被容易地模拟出来。本篇就给各位小伙伴分享一下XFlow模拟的乒乓“香蕉球”。从图中看到,乒乓“香蕉球”带着一条涡量的旋风尾巴疾驰而去。

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XFlow流-固&热耦合运动休闲
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2020-03-20
最近编辑:5月前
CAE从业者
博士 | CAE总工 登陆火星,就是现在
获赞 87粉丝 7968文章 19课程 2
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未登录
1条评论
CAE从业者
登陆火星,就是现在
4年前
关于马格努斯效应的本质原理,用伯努利原理解释是欠妥的,可以参考王洪伟老师的文章:弧线球的原理。
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