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视频关于篮球你不知道的5个物理原理何

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来源: 作者: 2019-02-20 10:51:45

视频]关于篮球你不知道的5个物理原理

请再思考一下这个问题,在离开地面的那一刹那你身体的速度达到最快,随着你慢慢升高你的速度渐渐下降,直到你达到跳跃最高点,这一瞬间你的垂直方向速度为零。过了这个瞬间你的下跌速度开始增加,直到你重新落地速度归零。因为跳跃上半段是全程中速度较慢的一段区间,在这段距离停留的时间更长。

时间有多长?要算出这个数字,我们需要知道物体从静止状态下落的时间取决于离地距离的平方根。计算物体下落到1/2高度的时间,只要将离地距离(1/2)开平方,也就是71%。

现在想象一个人以匀速骑车直线前进,他沿垂直方向将篮球抛向空中,篮球离开他的手后,球和车依然以相同速度前进。

想象一艘匀速行驶中的船,就和前面提到的自行车一样。站在船桅杆上的伽利略朝下方丢竖直落下一块石头,刚好落到桅杆底部,并不像伽利略以为的那样落在桅杆后面。

如果当时在岸边的人们目睹了这一幕,在他们眼中伽利略的船正在横向移动,石头的下落轨迹也是横向运动,除了向下运动之外,石头和船以相同速度横向前进。

相同的物理现象也发生在骑车人和篮球上。骑车人将篮球垂直抛起,篮球也保持了骑车人横向移动的速度。篮球落地时,依然会落在骑车人身上。

当篮球运动员在运动中投篮时,也和骑车人一样,初学者篮球上篮往往失败的原因在于他们会将篮球往前送,

视频关于篮球你不知道的5个物理原理何

而非垂直往上送。只要是受过训练的篮球运动员都知道带球上篮时篮球要向上方抛起。同理,运动员由左向右移动时投篮,此时如果他们瞄准篮筐正中,篮球不会命中,而会偏向篮筐右侧。为了保证每次移动中投篮都命中篮筐,运动员需要将自身的速度加上篮球本身的速度,纠正投篮。

在伽利略之前亚里士多德认为万物的自然状态是静止,如果要移动某物需要一直有作用力作用于物体。以这种理论看来,伽利略不适合远距离投篮,灌篮狂魔更那美景只能贮存在梦里适合他,他的带球上篮水平应该也很弱。

伽利略的观点是正确的。他引入了惯性的概念 物体在没有任何作用力的情况下将保持原来的速度和方向。物体的自然状态不是静止,而是保持匀速运动。

篮球运动员要学会不用手掌而用指尖投篮。这种投篮方式更易于抓球,但更重要的原因在于,用指尖投出的篮球会自然而然向后旋转。NBA历史上最伟大的教练之一,人称 红衣主教 的阿诺德 奥尔说后旋决定了射篮。

指尖有助于带动后旋,射出的球力道更绵软, 幸运 程度也会提高。球命中篮筐后停住就是不错的后旋球。有些人说这是运气好,那为什么所有伟大的射手总是能投出这些所谓的好运球?

奥尔的理论建立在角动量守恒之上,篮球离开运动员手中后仍然会以相同的速度旋转。那么为什么后旋会有利于射篮呢?

要弄懂其中的原因,首先要想象一个不旋转的篮球。篮球碰到篮筐后受到篮筐的摩擦力作用,同时与篮筐的碰撞会削弱球的能量,让球速度变慢。

现在请想象一在阳光里丰盈个后旋球。球的运动是两个方向运动的叠加 一方面球的中心部分在空中飞行,生活就会变得轻松自如另一方面球围绕球中心旋转。两者相加,球的底部移动速度居然比之前更快。

这次,当底部触到篮板时,碰撞的速度比前一次更大。球受到比之前更大的摩擦力,丧失的能量更多,球的速度大大降低。从球员的角度看来,篮板附近的球越慢越容易弹进篮筐。

篮球被空气包围,空气深度越深,大气压也就越大。这意味着篮球底部的气压比上方的气压对篮球作用力更强。细微的气压差别向篮球提供了向上的浮力。根据阿基米德的浮力公式:

填上对应数字后,我们发现篮球受到大约自身重量1.5%的向上的浮力。换句话说,篮球比实际重量更轻是因为受到了空气浮力的作用。

在空中飞行的篮球受到四种作用力,重力、浮力、阻力和马格纳斯力。最后一种马格纳斯力只在篮球旋转时才起作用。

1852年马格纳斯对炮弹发射后经常会偏折方向感到十分不解。他意识到炮弹在空中飞行旋转,受到的空气摩擦(或阻力)是不均匀的,所以炮弹受到的作用力也不均衡,这才造成了炮弹方向偏折。

马格纳斯效应对旋转行进的篮球会造成小小的影响,篮球的运动轨迹会弯曲。马格纳斯力也是棒球中曲线球的成因。

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