親子升學|拆解物理原理 實現足球絕技

更新時間:00:00 2022-06-16 HKT
發佈時間:00:00 2022-06-16 HKT

之前數期文章都是關於運動科學,來到此系列的最後一期,筆者想談談足球科學。上次提到日本有不少足球漫畫,包含神奇的足球絕技,如猛虎射球、雙人射球、剃刀射球等,其中《足球小將》主角戴志偉的衝力射球更是膾炙人口。

巴西名將卡路士射出的impossible goal。(英國 《太陽報》)
巴西名將卡路士射出的impossible goal。(英國 《太陽報》)

 

「香蕉罰球」技驚四座
其實,衝力射球包含物理原理:伯努利定律(Bernoulli's principle)。現實中,不少足球名將都能射出「香蕉射球」,例如巴西名將卡路士在一九九七年一場巴西對法國的友賽中,射出一記技驚四座的「香蕉罰球」——足球彎過人牆,以高弧度直飛龍門,射破了法國門將巴夫斯的大門。即是說,漫畫中的高弧度射球,在現實中是有可能做到的,只是當中的高超技巧並非一般人能輕易擁有。

《足球小將》中各種招式的現實版。(騰訊體育)
《足球小將》中各種招式的現實版。(騰訊體育)

 

了解伯努利定律
要射出「香蕉弧形球」,就要了解伯努利定律。根據該定律,當球體高速前進並同時旋轉,旋轉會造成球體兩側的氣壓出現差異,因而令球體的軌迹有偏差,由直綫變成彎曲前進。

所以要射出「香蕉射球」,關鍵是令球體前進時急速旋轉,射球時的觸球點(球體的受力點)、使用腳的哪部分(如腳面外側、腳趾尖、腳內側)射球,都會影響結果。

除了甚具天賦的球員,一般人必須重複練習才有可能掌握所需技巧。

漫畫《足球小將》主角戴志偉展示衝力射球。(Trusty Japan Reality網頁)
漫畫《足球小將》主角戴志偉展示衝力射球。(Trusty Japan Reality網頁)

 

日常例子體驗氣壓變異
體現伯努利定律的另一個生活例子,是人們等候鐵路列車時,若車站月台沒有幕門,候車市民務必站
在黃綫外,因為列車高速行駛時會令其兩側的氣壓變異,氣壓差異會把兩旁的物件推向列車,可能把站得太近月台邊緣的人扯向列車,造成意外。因此,鐵路公司均要求乘客站在黃綫之外。

不過,上述「香蕉射球」的訓練必須在球場進行,難以在課室練習。因此,筆者會教導學生以類近的實驗來代替,即利用橡筋射向紙杯。我會教授學生當中的技巧,經過一段時間的練習後,他們大多能射出具弧度的軌迹。

大家也可以到球場試試能否射出「香蕉射球」。下篇文章筆者將談談天文知識。