物理学教授葛惟昆为你讲足球

正足球运动包含物理,科学可以解释和帮助足球。足球富有哲理、包含文化、融汇教育、拉动经济,足球极具魅力!本期特别约请葛惟昆教授从科学的角度讲解足球,从人文的角度阐述足球——详细内容请参阅《足球的魅力与科学》。足球物理学用空气动力学阐释足球在空中的运动香蕉球:旋转的足球在飞行中会根据马格努斯定律朝旋转的方向偏转;在香蕉球运行的末尾时刻,会有更剧烈的偏转,使守门员防不胜防。     

足球的魅力与科学

足球不仅是一项运动,它也是文化、科学和教育,是与社会发展、民族强盛紧密相关的;而在目前的中国,它已经成为全民关注的焦点之一,成为中国梦的重要元素之一.本文从足球球体运行的物理学规律及某些特殊的踢球技巧和足球比赛的统计学入手,阐述足球与科学、哲学、文化、经济及教育的关系,揭示足球的魅力和科学足球的内涵,以期对实现足球的中国梦推波助澜.     

基于空气动力学的旋转球体飞行轨迹的计算模拟

文章介绍在考虑空气阻力和马格努斯力的情况下,将飞行球体简化成受力质点并建立其动力学方程,利用Matlab软件中的龙格库塔法函数对方程进行求解。以足球为例,分别计算模拟足球在上旋、下旋和侧旋时的飞行轨迹,并进行对比分析,发现空气阻力和马格努斯力对足球的飞行影响都很大。     

关于足球弧线球运动轨迹的研究

本文研究了足球弧线球运动的动力学方程,考虑马格努斯效应及相关参数的影响,得到了足球弧线球运动的轨迹曲线,为指导有关球类训练提供理论依据和参考.     

足球烯分子C_(60)及C_(70)的反饱和吸收性质与光限制效应

报道了对足球烯分子纯C_60及纯C_70的光限制效应的研究结果,讨论了样品的浓度及三重态寿命对光限制阈值的影响.首次报道在足球稀分子中发现的三重态吸收饱和现象,并阐述了其产生的原因及对光限制效应的影响.     

从空气阻力墙理论到足球的“电梯球”技术

正现代足球不但在规则和比赛阵型等技战术层面有了长足的发展,而且在技术上也有许多改进和创新。"香蕉球"和"电梯球"就是两个极具魅力和美感的踢球方式,并经常在足球比赛的实战中发挥威力。"香蕉球"是指足球飞行中在与地面平行的方向发生偏转,偏转运行的轨迹呈弧线形,可以绕进球门。其物理原因在于球的侧向旋转,从而出现马格努斯效应,产生对足球的侧向推力,其运行轨迹类     

趣味物理 — — — 当齐达内遇上物理教师

在足球世界里感知物理的魅力. 曾经的“ 法国球王”齐达内, 现是西班牙皇家马德里队的主教练, 当他 遇上物理老师时, 也许能对足球阵形中物理哲学感叹不已; 而物理教师也能带着新思维在趣味生活中找到激活元 素, 调节身心, 从而更好地做好工作. 教学足球阵形是教练的战术框架, 相当于物理教师的教学设计; 良好的战术框 架必须建立在科学的球员分析和先进的打法上, 如同写教案必须进行教材分析、 教法分析和学情分析, 否则将失去 实效性     

发展微电子技术

<正> 本文介绍1988年民主德国春季莱比锡博览会国营耶那·卡尔·蔡司联合企业馆。久负盛名的民主德国耶那·卡尔·蔡司联合企业已有140多年的发展历程,他一向以生产精密光学仪器而闻名于世。近十多年来,该联合企业贯彻执行德国统一社会党第十一次     

物理学可以帮助足球运动

在足球赛场上，当球出界后，足球运动员要用双手将球举过头顶，然后把它掷入界内使比赛继续进行，有些运动员，例如英国Stockport郡的D．Challinor先生就可以将球掷到球门附近，从而帮助队友获得射门机会而得分．要能将球掷得既快又准的决窍是投掷时的角度。     

足球烯分子三阶非线性光学性质的研究

报道了有关足球烯分子甲苯溶液中简并四波混频实验.测量出足球烯C_(70)分子和C_(60)分子的三阶超极化率张量y_(1111)分量分别为1.2×10~(-30)esu和4.0×10~(-31)esu.对应于固体样品的三阶非线性光学系数X_(1111)分量分别是2.5×10~(-8)esu和8.5×10~(-9)esu.此结果表明了足球烯分子是现有的非线性光学材料中具有较大三阶非共振电子极化率材料之一.文中还利用自由电子模型解释了非线性光学极化率的起源.     

今日国外物理(七)

1 美学者认为广义相对论存在缺陷据《中国科学报》报载,美国康奈尔大学斯图尔特·夏比罗教授,用一台超级计算机模拟宇宙中一次巨大引力坍缩.从引力方面来看模拟结果,一团巨大的粒子云的形状象个足球——自行坍缩,消失点附近的区域将凝聚成有无限密度和引力的区域.但根据爱因斯坦的广义相对论原理,是不可能产生这些区域.夏比罗认为,这一模拟结果可能暴露爱因斯坦关于空间、时间、物质和万有引力理论的某一方面的缺陷.     

“中国农村的社会主义高潮”序言

这是一本材料书,供在农村工作的人们看的。本来在9月间就给这本书写好了一篇序言。到现在,过了三个月,那篇序言已经过时了,只好重新写一篇。 事情是这样的。这本书编辑了两次:一次在9月,一次在12月。在第一次编辑的时候,收集了121篇材料。这些材料所反映的情况,大多数是1955年上半年的,少数是1954年下半年的。当时,曾经将这些材料印成样     

足球异常运动与其实际应用的MATLAB模拟

模拟并研究了马格努斯效应对足球的运动轨迹和进球概率的影响.首先通过受力分析建立起飞行中足球的质心运动方程,利用MATLAB模拟得到弧线球的运动特点:相比于理想的抛物线轨迹,弧线球的轨迹是一条不共面且不对称的弧线.然后基于蒙特卡罗算法,分析了利用弧线球进球的出射速度分布情况,并进一步得到了本文所考虑区域的有无马格努斯效应作用时进球概率的分布及差值分布,发现这两种情况下进球概率的相对大小呈现以球门为中心的交替辐射带状分布.     

按斐波那契类准周期序列排列的铁电畴超晶格二次谐波谱峰性质研究

在简介斐波那契类(Fibonacci-class)准晶(FC(n))的特征基础上,在小信号、平面波近似下详细地研究了通过N层按斐波那契类准周期系列排布的铁电畴超晶格的二次谐波光场的谱性质.发现其谱的极强峰在实空间,在不考虑介质色散效应的情况下,具有完美的自相似性;对于具有线性色散效应的铁电晶体,其谱在实空间也具有相同的结论;而对于具有非线性色散效应的铁电介质,极强峰的这种自相似性将被破坏.另外,二次谐波光的暗线处将存在缺级效应;亮线处则无缺级效应. 关键词：     

基于自适应Kalman滤波的机器人运动目标跟踪算法

针对足球机器人比赛时的模型变化及其环境噪声先验估计不准确的问题,提出一种基于自适应卡尔曼滤波的足球机器人视觉跟踪算法。该算法将一种基于减背景的运动目标识别的方法与自适应卡尔曼滤波跟踪模型进行结合,对背景进行实时更新,并通过形态学滤波去除残留的小区域,从而准确的识别运动目标,通过自适应的在线调整运动模型参数来保证模型预测值的准确性,进而提高了目标跟踪时的匹配效率,实现了目标的精准、迅速跟踪。通过实验证明,该算法是很有效的,具有推广价值。     

“中国农村的社会主义高潮”序言

这是一本材料书,供在农村工作的人们看的。本来在9月间就给这本书写好了一篇序言。到现在,过了三个月,那篇序言已经过时了,只好重新写一篇。事情是这样的。这本书编辑了两次:一次在9月,一次在12月。在第一次编辑的时候。收集了121篇材料。这些材料所反映的情况,大多数是1955年上半年的,少数是1954年下半年的。当时,曾经将这些材料印成样本,发给参加1955年     

用表面二次谐波检测L—B单分子膜层的聚合

本文首次报道用光学二次谐波实验检测L-B膜分子单层的聚合.膜层的非线性极化率的改变可用原子基团和价键理论解释.实验结果还提示,紧邻于表面的那层单体分子层的聚合先于其它原分子层.     

考虑空气阻力的足球弧线球运动轨迹

当球体在空气中旋转运动时,马格努斯效应对球的运动轨迹有很大影响.从动力学方程出发,考虑空气对质心运动的阻力作用,研究了足球弧线运动的动力学方程,得到了方程的解析解,即弧线球的运动学方程.     

Magnus力对球类空中运动的影响

Magnus效应描述了黏性流体中物体的旋转造成的附近区域流体流速不同，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直方向上产生一个横向Magnus力的现象.Magnus力是影响球体运动轨迹很重要的因素，在球类运动中往往是形成各种“曲线球”的原因.本文以足球和乒乓球为例，分析其受力情况，数值求解其运动方程，比较了不同角速度ω下球的运动轨迹和运动特征，系统研究了不同方向角速度ω产生的Magnus力对球体运动轨迹的影响，并据此分析了足球和乒乓球运动中几种技术动作的物理原理.     

弧线球运动规律的探讨

弧线球在球类运动中有广泛的应用，在足球比赛中已作为锐利武器使用．本文以上旋乒乓球、侧旋足球为例，探讨了马格努斯效应和空气阻力对球飞行的影响，给出弧线球的运动规律．