戴安娜:我让休坐在我对面,他拿着几个球。这里还有一个小表格我们要怎么处理这两个对象呢?

休:是的。这个有弹性的球,我把它扔到桌子下面,它会弹三次——一次在地板上,一次在桌子下面,然后再回到地板上,就这样。

戴安娜:啊!所以你把它扔向我的方向,而不是朝我的方向,它回到了你的身上。

休:当然。

戴安娜:那么,发生了什么事?这是不对的。

休:这样不对。这似乎不对,但实际上,如果你坐下来仔细想想,这正是你所期望发生的事情。首先,想象一下球在地面上弹跳后会发生什么。所以,如果你有朋友,就把球弹向那个朋友。我把球弹向……

戴安娜:好的,所以他在这里有一个稍微大一点的球,希望能反弹得慢一点。朝我扔过来。

休:是的,我把它弹给戴安娜。

戴安娜:是的!

休:你注意到了什么,戴安娜?

戴安娜:好吧,它是旋转的,因为它来找我。

休:好的。我扔出去的时候它没有旋转。

戴安娜:不。

休:它落地后会旋转。它以一定的角度落在地面上,它开始旋转。这就是你所期望的,如果一架飞机即将着陆,而轮子没有转动。轮子一接触地面就会做什么?它们开始旋转。为什么球不能开始旋转呢?好了,现在我有一个旋转的球,它正朝着桌子的底部移动。嗯,我们都知道,如果你有一个有点旋转的球,你知道,Shane Warne和一些有史以来最好的投球手。我最好不谈板球,不过没关系。

戴安娜:是的,我们只有几分钟的时间。

克里斯:我们谈谈网球吧,因为这没什么。

休:是啊,但是有运动员想打网球,不是吗?所以你在球上放一些下旋球,然后看下旋球之后。

戴安娜:是的,它会反弹到你身上。

休:是的,事实上,随着球的上旋球,现在球朝你飞来了。所以,你把球扔到地板上。它开始旋转。现在它有了一些旋转,它在桌子的下面旋转,就像回到我身上一样。这是一件很棒的事情,如果真的停下来,一步一步地思考,它是完全有道理的。

戴安娜:我明白了,那么这在现实世界中的应用是什么呢?

休:嗯,应用有点难找到,但理解旋转是非常重要的——陀螺仪效应等等,但在2010年世界杯上有一个小故事。兰帕德的金球被判无效。它和这个完全一样,因为如果你看回放,球击中横梁,开始旋转,向下,击中地面,里面

进球了,但因为旋转,球又飞了出来。

戴安娜:所以这足以让边裁和裁判感到困惑。

休:是啊,也许真的去……

克里斯:他们会把新技术应用到产品中。

休:好吧,如果运气好的话,新的指导技术应该能解决这个问题。

戴安娜:是的。

克里斯:因为我的意思是,同样的科学是显而易见的——我知道我说网球,你说,“嗯,没有(55:01)。”但问题是,当你看到那些球在空中飞来飞去,然后突然俯冲到边线内,那个人在(55;13)得到了球,然后这个人得到了这一分,然后说,“我想上诉!”这是一样的,不是吗?

休:嗯,这有点不同。我的意思是,空气中的旋转是马格努斯效应,这是空气动力学的效应,如果你有上旋球,就把球推下去,如果你有下旋球,就把球盘旋起来。现在的印象是,它突然,但这只是球下降的速度比G快,因为上旋力和马格努斯效应。这是非常具有欺骗性的,我猜优秀的网球运动员所做的就是试图在球上创造出欺骗你的动作。

克里斯:但是一个点我在这里做的,有些会是,当球旅行非常快,空气不能坚持表面很好因为动荡而放缓一点,然后发现空气更容易粘上,然后这个马格努斯力在它把球踢下来,因为旋转然后nosedives非常显著,你有15秒回来对我。

休:速度的确会造成很大的不同,我们知道板球的挥拍、反向挥拍等等。它对速度,湿度,各种东西都很敏感。

成分

超级有弹性的橡皮球

一张低矮的桌子,下面很光滑(没有结构妨碍),站在坚实的防滑地板上(地毯不起作用)。否则,在桌子上支撑20-30厘米的木板就可以了。

指令

拿起球,把它扔出去,这样它就会从地板上弹起来,然后落到桌子的底部。

在没有很多易碎物品的地方轻轻地做这件事。

这个球能达到你的预期吗?

结果

你会发现球从桌子底下弹回来。

解释

如果你用一个光滑的球做同样的实验,或者在一个光滑的表面上,你会发现它的行为和你预期的一样,在桌子下面反弹,然后从另一边出来。

简单的路径,没有摩擦

当球反弹时,有一个很大的反作用力从桌子向上推它,使它反弹。没有其他的力作用在它身上,所以它滑过桌子,并保持同样的水平速度。

没有摩擦的简单反弹

然而,如果你使用一个超级有弹性的橡胶球,它会抓住它撞击的表面。这意味着球上一定有很大的摩擦力,使它开始旋转,事实上,因为球是有弹性的,它的旋转是反弹的,它开始向另一个方向旋转。这种水平力使弹跳比正常情况下更垂直。

与地板摩擦碰撞

球在向上运动的过程中一直在旋转,然后撞到桌子的底部,现在它的水平运动速度不是很快,但它旋转得很快,在碰撞中,摩擦力使旋转逆转,实际上把球推向了相反的方向。

与表摩擦碰撞

然后球落到地板上,旋转使它水平加速,然后从桌子下面出来。

带摩擦的反弹路径

想要了解更多令人着迷的旋转方式,可以做完全不可预测的事情,请访问
休·亨特教授的网站

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