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环球科学

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新的世界杯足球不仅漂亮而且性能稳定  

2014-06-09 16:59:17|  分类: 每日科学新闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》

2014年FIFA世界杯上,球员将发现他们踢出的球飞行地既精确又平稳。这个结论是最新的一项对世界杯官方用球的物理性能测试得到的。

  


克罗地亚一场比赛中使用的“桑巴荣耀”足球

 

传统的足球由32块五边形和六边形的皮面缝合而成,但由阿迪达斯公司提供的2014世界杯用球“桑巴荣耀”(Brazuca)是个例外——“桑巴荣耀”仅有六块皮面,该项设计给予其相对于市场上其他用球更好的稳定性。该说法来自于最新发表于5月29日《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项研究。

 

传统的足球,其蜂窝状的拼接,已经符号化了。尽管如此,近年来制造商仍一直在摆弄32面的设计。例如用于2008年欧洲杯的阿迪达斯“团队之星”(Teamgeist)II拥有14块皮面。在2010年世界杯上广受球员诟病的“普天同庆”(Jabulani) 仅有8块皮面,运动员们认为它的飞行路线难以预测。 

 

设计测试:

今年,球迷们一直在谈论以稳定性为设计理念的“桑巴荣耀”。但风洞测试结果与实际飞行轨道之间的关系尚不明确,来自于筑波大学的运动科学研究人员Sungchan Hong和Takeshi Asai在《科学报告》杂志上发表的文章中如此写道。

 

Hong和Asai利用风洞测试和击球机器人来分析五种不同类型足球的物理特性,把风阻和升力的原始数据与实际表现联系起来。他们分析了“桑巴荣耀”、“团队之星”II、“普天同庆”和传统的32面足球,还有32面的阿迪达斯Cafusa足球,其被用于许多专业比赛,且与传统足球有稍微不同的结构。

 

风洞测试发现不同程度的风阻,或空气阻力,以及不同程度的升力——使球保持在空中的力。考虑到这些差异,研究者在测试中让机器人每一次都按程序以完全相同方式击球。击球机器人让球飞向82英尺(25米)远的网,研究人员会测量球落点的一致性。

 

精确的飞行:

研究人员发现,“桑巴荣耀”在这些球中是最稳定的,其次是传统的32面足球,上届世界杯饱受球员争议的“普天同庆”,不出所料在测试中表现最差。研究人员称,Cafusa和“团队之星”II也是不稳定的。

 

研究显示,飞行过程中,Cafusa会水平地摇摆,而“普天同庆”则在竖直方向上晃动,研究人员也把风洞测试与足球踢出时的表现联系了起来。

 

研究人员希望该发现可以对新款足球的设计有帮助,以及影响教练该如何教球员射门。此外,他们还写道,问题依然存在:材料、表面粗糙程度、对称性和粘合胶水都会影响球的飞行轨迹。(撰文:斯蒂芬尼?帕帕斯(Stephanie Pappas)翻译:王兴昌校对:易逸度)

 

原文链接:http://www.livescience.com/45942-stability-world-cup-soccer-ball.html

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