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足球知识
看力学原理 分析踢出弧线球的准确性
发布者:admin 发布时间:2014/11/11

 足球是一个圆型的弹性体。当击球的作用力通过球心时,球只产生平动并沿着作用力的方向直线运行。由于空气的阻力和球的重量,运行速度逐渐减弱。

  

  足球是一个圆型的弹性体。当击球的作用力通过球心时,球只产生平动并沿着作用力的方向直线运行。由于空气的阻力和球的重量,运行速度逐渐减弱。出球准确与否,主要取决于击球点(击球的部位)作用力的方向(摆腿的方向),击球作用力的大小(摆腿的幅度和速度)。 击球点的球的后中部,作用力通过球心,作用力方向是朝着正前方,踢出的球则向前平直运行。

  击球点在球的后下部,作用力通过球心,作用力方向朝着斜上方,踢出的球则偏高。
  击球点在球的右手侧,作用力通过球心,作用力方向是由右后上方向左前方踢出的球则向左前方运行。
  击球点在球的后上方,作用力通过球心,作用力方向是由后上方向前下方,球则会“卡壳”或出球无力。

  如果击球的作用力不通过球心,球则会产生旋转并且绕自身的旋转轴沿弧线运行,这就是弧线球。

  所谓的弧线球,就是踢出的球既有一定程度的旋转还有一定距离的位移。在足球比赛中经常出现的沿弧线运行的弧线球有:前旋球,回旋球和侧旋球(侧内旋和侧外旋)以及侧回旋和侧前旋球等。

  前旋球:击出的球绕自身的横轴的上沿向前旋转为前旋球。如脚前正面的抽踢。
  回旋球:击出的球绕自身的横轴的上沿向后旋转为回旋球。如脚背内侧的搓踢。
  内旋球:击出的球绕自身的竖轴的前沿向支撑脚一侧旋转为内旋球。如脚背外侧踢向脚外侧旋转的弧线球。
  外旋球:击出的球绕自身的竖轴的前沿向踢球脚外侧旋转的球为外旋球。如脚背外侧踢向踢球脚外侧旋转的弧线球。

  这些弧线球是由于踢球的作用力(合力)没有通过球心,使球发生旋转,而旋转着的球在空气的作用下运行轨迹发生变化的结果。

  踢球的作用力不通过球心,就是指踢球的作用力与法线形成一定的角度。不通过球心的作用下,就是法向分力F1与切向分力F2的合力F,法向分力F1决定出球方向和远度;切向分力F2产生力矩作用。

  根据力学原理:旋转力矩等于作用力乘力臂(即M=F×L),球旋转的强弱主要取决力(F)的大小和力臂(L)的长短。所谓力臂就是旋转的轴心(球心)与作用力线(作用力的方向线)的垂直距离。在作用力不变的情况下,力臂越长(指在最佳角度的限度内),则旋转力也越强,反之则越弱。

  踢出不旋转的空中球(或旋转很弱的球)是沿着一定抛物线式的弧线运行。这种弧线是由于球本身的重量和空气阻力使球的行进力量逐渐减弱而形成的。如守门员的抛踢球,球在前进达到一定高度时逐渐下降,形成一定的弧线。 踢出空中旋转球时,由于球在运行过程中处在旋转状态,带动球体周围的空气也随着球的表面而转动,因而形成环流体力学中“流速越快压力越小;流速越慢压力越大”的规律运动。

  由于球旋转的性质不同,因而引起空气的压力也有所差异。如踢出的前旋球。由于球向前运行时,球体上沿旋转着的气体受到迎面空气的阻力,而降低流速;而球体下沿的气流与迎面空气阻力的方向相同,而加快了流速。所以踢出的前旋球,球体上沿空气压力大,球体下沿的空气流速快。然而,由于踢球时法向分力大于切向分力。因而球的旋转和压力差的效果不明显,表现为球的运行轨迹前半弧度甚小;随着球的运行过程中受到与球运行方向的相反阻力的作用,法向分力逐渐受到削弱,而切向分力几乎不变,使球旋转而产生的压力差充分发挥作用,表现为球的运行轨迹后半程弧线明显弯曲,出现高速地向前下方坠落。缩短了球向前运行的距离。

  踢出的回旋球与踢出的前旋球相反,球体上沿的空气流速快,球体下沿的空气压力大,空气给予球体一个浮举力,因而使球缓缓下落。 内旋球、外旋球同前旋球、回旋球的道理一样,由于球体左右侧空气流速慢不同而球体左右侧的压力出现大小的差异,使球沿左或右侧弧线运行。

  上述道理告诉我们在踢球过程中一定要抓住问题的关键,使踢球动作符合要求,才能取得良好效果。例如:预想用脚背正面踢出沿平直路线运行到达预定目标的球。击球的刹那,踢球腿的膝盖应处在球的正上方,踢球脚背要绷直与地面垂直。摆腿方向朝着正前方这样能保证击在球的后中部。作用力通过球心,对这个技术动作来讲,击球点和作用力方向是关键,脚背和膝盖的动作是技术要求。

  踢球时,支持脚所站立位置也会影响脚背能否垂直于地面。如支持脚踏车球后方,身体重心在支持脚上,踢球脚膝盖就难于处在球的正上方,脚背就不可能击球的后中部,而往往是击在球的后下部,击球偏高。但是支持脚的位置并不是决定的因素,在这种情况下只要做送髋动作把身体重心前移击球,同样可以达到预期的效果,但击球力量减弱,在要求出球有一定高度时,支持脚就应稍后些,以调整脚背与击球点形成的角度。

  如预想踢出回旋过顶球,踢球腿的膝盖应在球的后上方,踢球脚的脚背与地面形成的角度要大于直角,以使能接触球的后下部位,踢球的作用力通过球的横轴的下沿,用力方向朝前。

  无论用任何踢球方法直接踢运行中的球时,球是以与踢球力量正比的速度沿新的作用力方向开始运行。直接踢由不同角度运行来球,作用力通过球心时,由于球运行的方向、速度要与踢球时沿作用力的方向所产生的速度之间形成一定的余速,再加风向、风速的作用等就会直接影响出球方向。例如:

  ①球从正前方滚来,用脚内侧朝球滚来的方向将球踢出,球就会根据踢球力量的大小以不同速度按原来的方向返回。
  ②球由侧面滚来,预定将球挡向正前方使球的运行路线改变成90°角。根据力学分析,理想的钢体以某种角度作用于某钢体平面上时入射角等于反射角的道理,踢球脚应按45°角放脚。但由于球的弹性形变,球与脚的摩擦、球与地面的摩擦等因素影响,反射过程中,球的能将会有一定损失,因此实际放脚的角度应稍做调整。

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