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南非世界杯指定用球背后的科学

分享 9 2245 次阅读 | 1 个评论 标签南非  世界杯  科学  用球  2010-05-27 13:09

    在设计备受关注的世界杯比赛用球过程中,设计师投入的心血绝对可以与设计跑车相提并论。德国体育用品巨头阿迪达斯每4年便会发布他们眼中最完美的世界杯比赛用球。南非世界杯将于6月揭开战幕。针对本届世界杯,设计师利用风洞打造高度准确的足球,圆度和飞行稳定性均达到最佳。

    如果认为足球不过就是一个皮球,那你就大错特错了。从1970年墨西哥世界杯比赛用球——由32块皮块缝合而成的“Telstar”到最近揭开神秘面纱的2010年南非世界杯比赛用球“普天同庆”,德国体育用品巨头阿迪达斯一直努力实现“没有最好,只有更高”的目标。
    足球选手眼中的理想足球应具备两大要素,一个是让他们的脚获得良好触感,另一个则是不管被踢到什么部位,足球都能按照他们预想中的路线飞行。德国世界杯比赛用球“团队之星”将所用皮块数量从32块减少至12块,进一步提高了足球的性能。12块皮块通过热粘合拼接在一起,避免了缝合造成的误差。外部皮块则首先压平,而后弯曲成形。
    与“团队之星”相比,南非世界杯比赛用球“普天同庆”又向前迈进一步。“普天同庆”采用8块EVA和TPU皮块,在减少接缝的同时让击球面增加70%。虽然前锋对“团队之星”赞不绝口,但守门员却抱怨这种足球的空气动力学设计,声称空中旋转次数减少导致足球飞行路线变得像不旋转球一样飘忽不定。
    阿迪达斯利用他们所说的“空气动力凹槽”(皮块上长长的凹沟)提高“普天同庆”飞行中的稳定性。凹槽虽然将足球分割出额外的“冒牌皮块”,但这种设计也确保了足球的外形并让空中飞行实现最佳。此外,“普天同庆”的表面还分布着凸起的小块,帮助提高球员的脚感。
    虽然并没有提供相关飞行数据,但阿迪达斯表示在英国拉夫堡大学及其德国足球实验室进行的机器人试踢和风洞测试均表明,“普天同庆”是他们有史以来设计的精确度最高的足球。为了获得国际足联(以下简称FIFA)的批准,阿迪达斯设计的比赛用球需要进行更多静态测试。很显然,“普天同庆”完全符合FIFA的标准。
    足球比赛结果最终取决于球员的技战术和临场发挥,但精心设计的足球也将对比赛产生影响。前美国国家队队员亚历克赛·拉拉斯表示:“如果拥有出色的技术,任何比赛用球都不会影响你的发挥。但足球技术含量的提高也帮助球员更容易发挥他们的水平。”
以下是“普天同庆”规格参数及FIFA标准对比:
周长
FIFA标准:8.5-69.5厘米
“普天同庆”:69.0 +/- 0.2厘米。
圆度:要在16 个不同地方对足球直径进行测量。
FIFA标准:最大误差1.5%
“普天同庆”:最大误差1.0%
吸水性:足球要在水中进行250 次压转
FIFA标准:最大增重10%
“普天同庆”:零增重
重量
FIFA标准:420-445 克
“普天同庆”:440 +/- 0.2克
反弹性能:FIFA唯一的一项动力学测试。测试中,足球要从两米高的高度坠向钢板,一共重复10次。
FIFA标准:10次中的最高和最低反弹高度差距不高于10厘米
“普天同庆”:反弹高度在143至149厘米之间
压力损失:在充气3天后对气压进行测量。
FIFA标准:最大压损20%
“普天同庆”:最大压损10%
南非世界杯指定用球背后的科学 - 杨孝文 - 杨孝文的博客
2010年南非世界杯比赛用球“普天同庆”
“普天同庆”并不是由手工缝制32块球皮制成,而是由8块球皮热粘合而成,拥有更高的圆度和更强的抗水性。
Grooves
凹槽
凹槽用于降低空气阻力并提高飞行中的横向稳定性。
Dimples
凸纹
凸纹用于提供额外抓力,进而提升守门员和其他球员对足球的控制力。
 
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1970年墨西哥世界杯比赛用球           1986年墨西哥世界杯比赛用球
第一款采用32块皮块的世界杯比赛用球, 用合成材料取代皮革,防止因吸水导致重量
用于确保足球圆度。                   增加。
 
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1994年美国世界杯比赛用球             2002年韩日世界杯比赛用球
采用一层拥有良好缓冲性的聚乙烯材料, 泡沫和织物层用于防止能量耗散。球员表示
可提高足球飞行速度。                 这种足球的飞行路线飘忽不定,阿迪达斯则
                                     回应称这不过是因为他们“用力过猛”。

评论 (1 个评论)



  • xiaohua6388 说:  今天能登录了,心情很欢悦。请大家多多指教!  回复
  • houzi112313140 说:  平凉的冬天,冷的不是身体,而是冰封的心!  回复
  • 19851206 说:  今天刚刚才进行登录,还请大家多多关照啊@@!!!  回复
  • 499210327 说:  夜色很美,但该睡觉了.........................  回复
  • LOVEMZY 说:  大其心,容天下之物,虚其心,爱天下之善,平其心,论天下之事,潜其心,观天下之理,定其心,应天下之变。  回复
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  • 许晓阳 说:  超爱潘晓婷  回复