香蕉球的力学原理论文作业

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常州大学

毕业设计（论文）

（2010届）

题目从流体力学角度解释香蕉球

学生赵会

学号

学院（机械工程学院）专业班级（过程装备与控制工程101）

校内指导教师（袁惠新）

二○一三年六月

从流体力学角度分析“香蕉球”是怎么回事?

摘要：本篇文章是从流体力学的角度来对香蕉球这项足球技术进行解释和受力分析，完全不同于以往人们对于香蕉球主观感受上的理解，从科学的角度以及笔者个人踢球的真实感受和经历来说明了香蕉球是如何产生的，香蕉球的轨迹为何是弧线，如何踢出香蕉球等相关问题。

关键词：香蕉球伯努利原理流体力学马格努斯效应压强差

Analyse waht is the banana kick by using the hydrodynamics

Abstract:This essay is about explain the so called banana kick in will talk about the details of reasons of how exactly the banana kick was produced and the principle of this kind of important of all,the writer will combine his own individual experience thorugh his soccer career and the Bernoulli principle’s vision to give a whole anwser to the question that what is the banana kick and the related questions.

Key words:1banana kick 2 the principle of Bernoulli 3 hydrodynamics

4 MagnusEffect

5 pressure difference

1香蕉球是什么？（what is the so called banana kick?）

足球毫无疑问的是世界上最普及的第一大球类运动，也是我个人的一大爱好。我从四五岁便开始接触足球运动，一直踢足球到现在已经过去了16年。在我看来，踢足球最神奇的地方在于你起脚踢球的那一刹那，只需要去跟随感觉，顺其自然的去做就好了，无需多想。在打门的技术中，最令人意想不到和惊叹的便是香蕉球，伴随着一条诡异的弧线划过空中，调入球门的死角，这无疑是球场上最赏心悦目的进球方式了。我们经常可以在足球比赛中看到，多数情况下是在点罚任意球的情况下，面对对方防守队员组成的人墙和和守门员把守的的大门，踢直线球基本上属于无功而返，但如果提香蕉球就会改变比赛的格局，起脚后，皮球先是以一段弧线绕过人墙后，当所有人以为皮球就要飞出底线后，忽然，皮球又改变了方向，并从高处快速下落应声入门，这一切对于视线被人墙遮挡的守门原来说太过于突然，没有足够的反应时间去做出判断，只得眼睁

睁的看着球入门。这种带着魔力般飞行轨迹的射门就是我们所谓的香蕉球。我也可以踢出香蕉球，其实要掌握这项技能只需要多加练习，培养出所谓的脚感就好了，但我不知道提出这种球真正的原理和其中的科学内涵，因此，我就从科学的角度去分析和解释，对香蕉球一探究竟。

踢出香蕉球的具体步骤（the steps to kick the banana kick）我通过调查阅资料、搜索相关信息，以及观察视频录像和结合个人经历，对香蕉球做出了科学的解释和结论。首先，根据个人经验，我先来说明剔出香蕉球的具体步骤。第一步是助跑动作，开始的站位与球形成一定的角度，然后沿直线助跑以保证踢球时腿部的外摆动作。第二步是踢球时的摆腿动作，支撑脚位于球的侧方稍后，脚尖所指方向与助跑方向向相同。第三步是击球的瞬间，击球腿自左向右摆动，以脚外侧击球的右中部，可以踢出自右向左旋转的弧线球。第四步是跟随动作，触球后踢球腿的跟随动作继续向外上方摆动与出球方向不一致，第五步皮球的起飞阶段，助跑和摆腿后，经过碰撞后所带来的能量作用在皮球上，是皮球飞起。第六步是旋转上升期，由于足球两侧空气流动速度不一样，对足球所产生的压强不同，慢慢的影响了皮球的飞行轨迹。第七步是皮球的旋转下落阶段，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯。最后一步是进球完成期，球由于重力和空气阻力的作用下，最后下落至球门内完成进球。

2流体力学原理分析香蕉球(analysing the banana kick in hydrodynamics

马格努斯效应与香蕉球（The relationship between the MagnusEffect and the banana kick）

皮球究竟是如何产生这样的轨迹的呢？我么先来谈谈马格努斯效应，马格努斯效应是流体力学当中的现象，是一个在流体中转动的物体受到的力。当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。在这里，我们可以把这个物体看成是飞行中的足球。

伯努利原理分析香蕉球（analyse by Bernoulli principle）

接下来我们从流体力学角度去分析香蕉球，在流学中，根据伯努利原理进行分析。丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。其实质是流体的械能守恒，即：动能 + +压力势能=常数。其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。旋转球和不转球的飞行轨迹不同，是因为球的周围空气流动情况不同造成的。不转球水平向左运动时周围空气的流线。球的上方和下方流线对称，流速相同，上下不产生压强差。但当皮球旋转时，通过球心且垂直于纸面，球。球旋转时会带动周围得空气跟着它一起旋转，至使球的下方空气的流速增大，上方的流速减小，球下方的流速大，压强小，上方的流速小，压强