[趣味物理]界外球在什么角度擲得最遠(yuǎn)

　　[趣味物理]界外球在什么角度擲得最遠(yuǎn)
　　如果球員發(fā)界外球時(shí)能擲得又遠(yuǎn)又準(zhǔn)，就一定可以為球隊(duì)制造更多得分機(jī)會(huì)。例如英格蘭隊(duì)的加里·內(nèi)維爾，只要他一出手，足球就能飛出三、四十米，因此成為英格蘭隊(duì)一個(gè)重要的得分利器。

　　根據(jù)傳統(tǒng)的力學(xué)定律推斷，當(dāng)以45度角拋出一個(gè)物體時(shí)，其拋射距離最遠(yuǎn)。

　　但是，英國物理學(xué)家尼克·林斯納爾卻發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很奇怪的現(xiàn)象，加里·內(nèi)維爾擲界外球時(shí)，球線卻呈扁平拋物線狀，這一發(fā)現(xiàn)讓他大惑不解。于是，尼克·林斯納爾找來一些職業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員，讓他們以不同的角度來擲界外球，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其實(shí)，當(dāng)球員以25度至30度的角度投擲足球時(shí)，所投擲的距離才是最遠(yuǎn)距離。

　　尼克·林斯納爾經(jīng)過研究錄像畫面，并利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，造成這一現(xiàn)象并不是物理學(xué)定律出了問題，而是人們對(duì)于什么情況下擲球最遠(yuǎn)的假定出了問題。

　　一個(gè)物體的飛行距離與初始速度和角度等因素有關(guān)，所謂45度角可取得最遠(yuǎn)投擲距離，是假定人在任何角度投擲時(shí)，有同樣的初始速度。但人類身體的構(gòu)造決定不同角度投擲物體的初始速度并不相同。在以45度角投擲物體時(shí)，人體的肌肉并不能爆發(fā)出最大的力量。足球運(yùn)動(dòng)員在發(fā)界外球時(shí)，由于不同個(gè)體、不同臂長及不同的肌肉發(fā)力情況，決定了最佳擲球角度會(huì)略有差別，但在25度至30度左右，人體肌肉最有利于發(fā)力，這就解釋了為什么加里?內(nèi)維爾發(fā)出的界外球是呈扁平拋物線狀的。

　　尼克·林斯納爾因此提出，在研究足球運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能簡單地套用科學(xué)定律，有時(shí)還需要結(jié)合人體生理學(xué)，才能得出正確的結(jié)論。

　　精彩一腳球力學(xué)做后盾

　　世界杯足球賽上，各國球員的大力射門和精確傳球讓觀眾大飽眼福。但是觀眾看不見的是，這些球員的腳與足球之間所存在的力學(xué)相互作用。

　　運(yùn)動(dòng)員怎樣才能踢出這些精妙的球呢？美國生物力學(xué)專家凱文?波爾博士介紹，絕妙的一腳來自于適當(dāng)?shù)牧Χ�、精確的觸球時(shí)間和觸球位置。

　　首先，運(yùn)動(dòng)員的身體移動(dòng)和自身的兩塊肌肉是重要的前提條件，這兩塊肌肉分別是股四頭肌和腿后肌。

　　踢球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員試圖以腿的最大擺動(dòng)加速度來產(chǎn)生最大的力。擺動(dòng)加速度就來自于人體的股四頭肌，它起于髖關(guān)節(jié)，覆蓋大腿前部，包裹膝關(guān)節(jié)的髕骨，最后終至于脛骨上端。踢球時(shí)股四頭肌收縮，使髖部屈曲，膝關(guān)節(jié)伸直。

　　而大腿背后的腿后肌則負(fù)責(zé)控制觸球時(shí)間。腿后肌保持膝蓋彎曲，使腿變短，然后使腿伸展開來并能夠快速擺動(dòng)回去。當(dāng)腳接觸球的一剎那，腿應(yīng)該盡可能伸展得最開，即腿要盡量伸直。

　　運(yùn)動(dòng)員擺動(dòng)腿所產(chǎn)生的加速度與腿在正確時(shí)間伸展開這兩個(gè)因素結(jié)合起來，對(duì)球所產(chǎn)生的作用力最大。

　　另外，腳的什么部位與球接觸也非常重要。一般人踢球時(shí)，經(jīng)常是腳尖與球接觸，但腳尖部位與球接觸面積太小。如果以腳的內(nèi)側(cè)和外側(cè)與球接觸，這樣接觸面積就比較大。腳與球的接觸面積越大，球員就能夠更容易更好地對(duì)球進(jìn)行控制，并通過使球旋轉(zhuǎn)來控制球的方向。