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普通足球充入氦气会和充入空气在飞行球路上会有什么区别?

2020-11-04科学

2020-11-05

充入氦气使足球变轻,在施力大小及旋转角度不变下,转速会变快,反而是会太晚画出弧线,且压力差就越小,足球运动方向改变也越小

Newton 1672 年的 Cambridge college 观看了网球比赛后,发现并推论了网球在快速旋转时会偏移的现象与原因。相隔一百多年后, 1852 年德国物理学家 Magnus 说明了这种效应,而被称为「马格努斯效应, Magnus effect 」。 Magnus effect 说明一个球状物体(或圆柱体),如果快速旋转,空气(或其他流体)流通经过球体时,球体上下的空气流速会产生压力差,而产生向上的作用力。以图 1 为例,球体往右运动,并以逆时针方向旋转,则在球体上方由于空气流动方向与球体旋转方向相同,使得空气流速较快,并使得气流往下偏流。反之, 球体下面,空气流动方向与球体旋转方向相反,使空气流速较慢,并倾向于保持直线流动。因此由于球体上方的空气流速快(压力小)、下方流速慢(压力大),形成了压力差,而产生往上的作用力

根据 Magnus effect