Wir Ingenieure sind nicht für unsere beeindruckende physische Koordination bekannt, aber wir sind dafür bekannt, dass wir gut in Mathe sind. Anstatt zu lernen, wie man eine perfekte Spirale wirft, wollen wir sehen, ob wir die Physik hinter einem perfekten Fußballwurf verstehen können.
Die Physik hinter dem Fußball
Es gibt a wenige Prinzipien in einem fliegenden Fußball, wie z. B. Kreiselpräzession und parabolische Bewegung. Wenn wir auf einige grundlegende Physikkurse zurückblicken, können wir verstehen, dass die Art und Weise, wie ein Ball fliegt, vom Startwinkel und der Geschwindigkeit abhängt, mit der er geworfen wirdFußball so hart wie du willst, das garantiert nicht, dass er in einer perfekten Spirale fliegt. Damit ein Fußball perfekt fliegen kann, müssen wir uns ein bisschen mehr darum kümmern, eine gyroskopische Präzession zu induzieren.
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Präzession hat mit der Änderung der Rotationsachse eines Objekts zu tun, wenn es einem äußeren Drehmoment ausgesetzt wird, und ist entscheidend für den Erfolg eines Quarterback. Eine gute Spirale dreht sich ungefähr 600 U / min oder das Äquivalent einer CD in einem CD-Player. Während sich der Fußball dreht, bewegt er sich gyroskopisch.
Das Kernprinzip von Gyroskopen besteht darin, dass viel äußere Kraft erforderlich ist, um ihre Bewegung zu unterbrechen. Wenn ein sich drehender Fußball durch die Luft fliegt, zieht die Schwerkraft die Nase des Fußballs in parabolischer Form nach unten. Die gleichen Prinzipien aller parabolischen Bewegungenauf den Fußball einwirken, aber weil er sich dreht, wird er viel stabiler und widerstandsfähiger gegen äußere Kräfte.
Aufgrund der Kreiseleffekte eines sich drehenden Fußballs hängt das Verhalten des Balls in der Luft davon ab, ob der Quarterback Rechts- oder Linkshänder ist. Ein von einem Rechtshänder geworfener Ball krümmt sich leicht nach rechts.und einer, der von einem linkshändigen Quarterback geworfen wird, würde genau das Gegenteil tun. Dies zu verstehen ist wichtig, um einen genauen Pass zu werfen.
Was es braucht, um eine Spirale zu werfen
Das Hinzufügen von mehr Spin zum Ball ist nicht alles, was eine gute Spirale benötigt. Ein sich schneller drehender Ball nimmt mehr Anteil der übertragenen Energie auf, um sich weiter zu drehen, als um sich weiter vorwärts zu bewegen. Dies bedeutet, dass Quarterbacks tatsächlich können Meterware verlieren wenn sie einem Ball mehr Spin verleihen. Es geht darum, ein glückliches Medium zu finden. Der Ball benötigt die erforderliche Menge an Spin, um eine ordnungsgemäße Kreiselbewegung zu erreichen, und maximiert gleichzeitig die Vorwärtsgeschwindigkeit, um die Reichweite zu maximieren.
Der Startwinkel ist ein weiterer ziemlich einfacher Aspekt eines Fußballpasses, der jedoch für die Beherrschung des Spiels unerlässlich ist. Wie bei jeder anderen Flugbahn kann die maximale Distanz mit einem Startwinkel von erreicht werden. 45 Grad . Bei mehr als 45 wird die Höhe maximiert, und bei niedrigeren Winkeln bewegt sich der Ball wahrscheinlich nicht so weit, wie Sie es benötigen.
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Die Dreh eines Fußballs dreht sich alles um Genauigkeit. Je konsequenter Sie den Spin eines Fußballs steuern können, desto besser können Sie die perfekte und genaue Spirale werfen.
Einen perfekten Fußball zu werfen mag aus mathematischer und physikalischer Sicht leicht zu verstehen sein, aber die Kunst zu beherrschen ist eine ganz andere Herausforderung. Wenn Sie einem zufälligen Physikstudenten ein Problem mit einem Quarterback und einem laufenden Empfänger geben würden, wäre dies wahrscheinlicheines der schwierigsten Probleme mit parabolischen Bewegungen, die sie jemals gelöst haben. Gute Quarterbacks können jedoch Startwinkel, Geschwindigkeit und Spin perfekt berücksichtigen, um einen Fußball perfekt in die Hände eines Empfängers auf dem Spielfeld zu legen.