GIF 动图展示世界杯足球的空气动力学

美国宇航局艾姆斯研究中心的一些演示

美国宇航局将一个世界杯足球放进了他们的空气动力学测试舱,因为为什么不呢。美国宇航局并未参与开发或测试该球,因此这些演示实际上只是为了好玩。

这些演示为《大众科学》之前报道的今年世界杯足球提供了一些酷炫的视觉效果。今年的足球由阿迪达斯制造,名为“Brazuca”。Brazuca 是一款非常光滑的足球,其缝线深藏在内部。这意味着当它被踢时,气流会紧贴其表面,从而确保足球以真实的、可预测的弧线运动。

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然而,在某些速度下,围绕任何足球的气流都会变得更加不稳定和不可预测。如果一名球员以那个速度踢球,并且几乎没有旋转,那么足球的弧线就会变得不可预测。这种现象被称为“ knuckleball”或“花球”。在2010年上一届世界杯期间,球员们抱怨当年的足球轨迹奇怪。结果发现,名为“Jabulani”的2010年足球在以大约每小时50英里的速度踢时会出现“ knuckleball”现象——这是世界杯球员典型的踢球速度。

Brazuca 的设计确保该足球的“ knuckleball”现象出现在大约每小时30英里的速度,而不是每小时50英里。典型的、由多边形拼接而成的足球也会在大约每小时30英里的速度出现“ knuckleball”现象。

当然,旋转足球会改变其空气动力学特性。这是美国宇航局在一个装满水的舱内对一个典型足球进行的演示(绿色线条是由染料产生的)

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美国国家航空航天局 (NASA)

 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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