求 物理研究性学习报告

　　足球场上的力学知识

　　一，初期讨论：
　　问题一：足球运动的哪些行为与力学有关？
　　结论：1，足球在下落时受到地球吸引力; 2，足球在改变运动方向时受到运动员的作用力；3，运动员对足球施加了作用力，使球由静止变为运动；4，球在草坪上运动时，受到草坪对它的摩擦力，所以球的滚动速度逐渐减小。
　　问题二：足球运动员的状态发生改变有那几种表现形式？
　　结论：三种，速度大小发生改变，速度方向发生改变，速度发生改变（包括大小和方向）。
　　问题三：足球场上的草是增大了摩擦还是减小了摩擦？
　　结论：因为草具有一定的高度，所以对足球会有一些阻碍的作用。

　　二，足球技术分析：
　　足球技术具有多样性和复杂性，鉴于我们目前所学的知识及老师的建议，我们特别选取了几种既基础而又具有研究价值的足球技术来分析。
　　（1），运球及运球过人
　　①运球是指运动员在跑动中为了将球控制在自身范围内，用脚部进行的推拨球动作。采用此类方法突破防守队员时，称为运球过人。
　　运动技术包括跑和触两方面要素，两者的协调转换和有序交替，构成了运球动作过程。
　　运球过程中，运动员的重心变化大，为保证人体的平衡，要尽量缩短触球时间;在运球时，把握技术要素至为关键。
　　②影响运球和运球过人时球运行轨迹的因素：
　　脚内侧和脚背正面接触球的面积，相对比其他部位要大，因此，推推拨球时，容易掌握球运行的方向。
　　运球脚触球的作用力不通过球心时，球体产生旋转，当球刚离脚产生旋转时，速度很快。由于流体力学的原理，球上沿空气流速快，球下沿空气压力大，且需要克服地面摩擦力，球速很快减慢。运球时，往往为使球触离不太远，因而采用回旋触球法。当球产生侧转时，不仅球的速度有所减慢，而且球由直线运行变成弧线运行。运球时，往往为了改变球的运行方向而常采用侧旋触球法。
　　（2）运动足球的沾滞性
　　阿迪达斯公司研制了一种被命名为“罗泰罗”的新式无接缝皮球，这种球的下沉速度很快，非非常适合擅长罚任意球的球员使用。
　　再谢菲尔德大学所做的风洞实验中，科学家们发现这种球的表面更加光滑，周围的气流可以从湍流过渡到平稳，增大了下沉力，使球的飞行轨迹的弧度增加，加大了守门的难度。
　　在这里，我们要注意无缝足球在空气中的滞后性，无缝足球比有缝足球的滞后性更强，下沉力更大。而关于这一点的论证，在高尔夫球中也是相同的道理。
　　有凹凸面的球，由由于周围空气的的不规则纠缠，反而会使乱流减小。因此，将球拉回的作用就会减弱，这样表面凹凸的球的下沉力弱，飞行的距离就比光滑的球多飞远2~3倍。
　　（3）"香蕉球"的探讨
　　①，何谓“香蕉球”？
　　观看足球比赛，会看到罚前场接任意球。常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线。进攻方的主罚队员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”眼看要偏离球门飞出，却又沿着弧线拐过弯来直入球门，这就是颇为神奇的“香蕉球”。
　　②，探讨，分析
　　我们知道当球在空中飞行时，若不但使它向前，而且使它不断旋转，由于空气具有一定的沾滞性，因此当球转动时，空气就与球面发生摩擦，旋转着的球就带动周围的空气一起转动。若球是沿水平方向向前运动，同时，作顺时针的旋转，则空气流动除了向后（对球而言）外，还被球旋转带动的空气环流层随之而在顺时针方向转动，两者方向一致;而在球的左方，平动速度（向后）与转动速度（向前）方向相反，因此其合速度大于球右方空气的速度。
　　根据流体学的伯努利定理，在速度较大的一侧的压强比速度较小一侧的压强为小，所以球右方的压强小于左方的压强。。球所受的空气压力合力左右不等，总合力向右。结果，足球一面向前走，一面承受一个把它推向右的力，因而，造成了“香蕉球”。

　　总论：
　　本次课题研究既具有趣味性，也有相当的难度，我们的小组成员展现出可嘉的团结合作能力及其独特的思维能力。在研究课题过程中，我们发现在日常生活中也有大量的例子与足球的力学知识相关联，勾起了我们对生活物理的兴趣，激发了我们的学习热情。本回答被提问者采纳