原创《用物理知识踢足球》
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2017 年12 月18 日,清华大学教授葛惟昆在演讲大会上用专业的物理学知识,分析了足球制作的材质与表面状态、点球的进球率、“电梯球”急速下坠原理、同一初射角和不同初速的比较等,得到了很多球迷的关注,也让葛惟昆教授迅速走红.
从20 世纪90 年始,每次看球赛,葛惟昆都会在笔记本上画下每支球队踢球、进球所经过的路线,还画出了足球落下的状态和图形.然后,他亲自到球场上,按照笔记本上记下的踢球的样式反复做试验.
葛惟昆从物理学的角度研究足球缘于一场中国队预选的比赛.那场比赛,尽管中国队拼尽了全力,但还是被拦在了的大门外.葛惟昆不禁在心里问了无数个为什么.中国是足球的发源地,中国队究竟缺少什么呢？是技术、还是体力……他带着这些问题走进球场,仔细研究.他一次次将足球踢起,记录球的角度以及下落的速度.他发现,初射角同为45 度,却有着不同的初速.他把得出的数据画在坐标上,抛物线让“同一初射角,不同初速的比较”一目了然.
那段时间他专注于自己的足球物理学研究.有一天,他已经上床休息,但灵感忽然涌出,他顾不上冬夜的寒冷,起床披上衣服,在书桌前不停地写写画画起来.为了提高说服力,第二天他又去球场一边踢球一边改进研究出来的数据.
用物理学的角度去踢球,真是闻所未闻,所以他的做法被体育系的老师认为是“纸上谈兵”.最后,他拉上体育老师到球场上验证,只为证明他的答案是对的.
2014 年,他根据多年论证得出的数据制作了一部名为《足球运动与科学》的视频课程.课程里对各种球进行了详细的分解,比如什么叫“香蕉球”,为什么它会以诡异的弧线拐进球门呢？为了论证这个“香蕉球”,葛惟昆坐在电视机前反复仔细地看贝克汉姆是如何踢“香蕉球”的.从起脚到踢出球,再到球拐进球门,通过观察时间与速度,葛惟昆准确地计算出一组组数据.得出数据,他又马上去球场进行实验.经过千百次的亲身体验,他终于知道了旋转的球体在飞行中是因马格努斯定律产生了偏转.所以,“香蕉球”就能够拐进球门.
而“电梯球”是通过腰部和小腿发力,让足球的初速度很快但同时不要旋转,最后突然落下.“电梯球”看似轻松,但在球场里的操作中,葛惟昆发现腰部和小腿发力,还是不能用同等的力,否则不是球的速度快了就是球体旋转了.为了这个“电梯球”,葛惟昆腿上伤痕累累.最后,凭着韧性,他终于把这个难关拿下.
葛惟昆在清华大学召开了演讲大会.演讲一播出,马上得到了学生们如潮的好评.用物理学知识来踢球,犹如冬天里吹来一股春天的风,给人带来新奇感,在知识上让人有豁然开朗的感觉.
（裴金超 摘自《辽宁青年》2018 年第5期 图/ 疯子马达、Sally）
物理知识论文参考资料：
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