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既要滚圆又要滚远做一个科学的世界杯足球到底有多难

阅读: 37次 发表于:2022-11-20 20:07

世界杯期间,有关足球的一切都让人疯狂。热门话题满天飞,网友们都操碎了心。比如想得美系列:“C罗请你去他家吃饭,请拒绝”,想得深刻系列:“梅西失望的神情让人心碎”,想得另类系列:“这届世界杯,段子手和太太团赢了。”你们研究人,我就不一样了,我重点研究了一下球。对,他们踢那个足球。研究结果让我很意外很惊喜,原来制作足球有一个悖论:想要它滚,就要做得圆。想要它滚得远,又得做得不那么“圆”。你说说,做一个球,最重要的为什么就不能是开心呢?到底要怎么做才能让大家都开心呢?

史上最圆的足球,却是守门员的噩梦

看世界杯最激动人心的时刻是什么?当然是破门时刻!无论是克罗拉夫的“圆月弯刀”还是穆萨“单刀赴会”、不管是梅西的“四两拨千斤”、还是C罗的“帽子戏法”,都让人看着血脉喷张。

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想进一个漂亮的球,足球运动员功不可没,足球本身也是很有讲究的。有一个观念影响了我们很久,那就是:足球做得越光滑,就会飞得越远。世界杯足球承包户阿迪达斯一度也是这么认为的,所以在2010年南非世界杯,阿迪达斯公司发布了一款“史上最圆的足球”,“普天同庆”。

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进球的瞬间当然让人欣喜,但没想到私底下,球员们对这个最圆的足球却是差评如潮。

它的飞行轨迹太诡异了。

这是超市里卖的质量差的便宜货。

它让守门员看上去像傻瓜。

做足球要圆,更要粗糙

收到这些发自内心的抱怨,生产厂家也蒙了。问题到底出在哪里呢?很快有人找到了答案,就是它太“圆润”了,对于足球而言,最重要的一点是粗糙度。同等用力的情况下,粗糙球的飞行距离可以是光滑球的5倍!

为什么粗糙球能飞得更远呢?因为物体在流体中运动时,前后压力差会带来“形状阻力”。其中,垂直竖版的形体阻力最大,原因是它后方的“低压区”面积最大,球体的低压区有所减少,而水滴的形状,阻力最小。

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可是,足球又不能做成水滴形状,怎么办呢?通过流体力学实验,人们发现,布满小酒窝的高尔夫球产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝,可以让空气紧贴球面,这使得平滑的气流顺着球体表面,延伸到更靠后的位置时才产生分离。

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所以,做球呢,最重要的是粗糙咯!

而“普天同庆”饱受批评的原因,正是因为它太过光滑!本届俄罗斯世界杯的指定用球“电视之星”就吸取了教训,做得足够“粗糙”。除了被守门员抱怨又要适应新球以外,差评很少。甚至有人表示法国队帕瓦尔的精彩进球,军功章上也应该记上“电视之星”的一笔。

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为了做一个粗糙的圆球,商家有多拼

为了做出一个粗糙的圆足球,商家有多拼呢?它们做一个球要动用20个六边形,12个五边形。它跟C60分子阵列形状一样,这60个C原子在空间进行排列时,形成一个化学键最稳定的空间排列位置。这样,“稳”就实现了。

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这20 片六边形和12 片五边形,需要被手工或者缝纫机缝合,所以你踢的足球,真有可能是老奶奶花了3个小时才缝出来的。那么问题来了,最后几针怎么收尾呢?这里要用到藏针缝,然后做出顶角,再用钩针收线,打好结,充上气,最后用热压定型,一个完美的球体就做出来了。这样做出来的球,能够尽量避免“蝴蝶球效应”。

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不过2006年之后就不流行用接线去缝合足球了,而是直接热胶粘附,而且考虑到让足球在空中飞得更稳定,把片数也是越做越少。2006年德国世界杯的“团队之星”,用14片拼接,让贝克汉姆扫出他世界杯生涯的最后一记“圆月弯刀”。

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这让小贝很满意,表扬“团队之星”是有史以来最漂亮的世界杯比赛用球之一。

2010年南非世界杯的“普天同庆”,只用了8片拼接,接合线总长才203厘米,成就了“史上最光滑的足球”,也因为太过光滑而饱受诟病。

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2014年巴西世界杯的“桑巴荣耀”,采用6片拼接法,但是吸取了“普天同庆”的教训,虽然块数更少了,但是每一块都变得山路十八弯,接合线总长高达327厘米。这样就是为了增加拼接路线,让球变得不太光滑。

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本届俄罗斯世界杯的“电视之星”,也是用6片拼接,研究人员测量了电视之星接缝长度,发现它比桑巴荣耀的接缝长度多了30%。

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之前从来没有想过,一个小小的足球,还有这么多的讲究呢!不过这跟其它道理也是相通的,水太满则溢、月过圆则亏、人过刚易折,球过圆滑呢?不好滚。真是什么事情都“过犹不及”呀!所以做一个球呢,不要追求太圆满,粗糙一点,再粗糙一点。

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