马格纳斯效应是如何产生的？马格纳斯效应的分析介绍，

马格纳斯效应

1．突然下沉

任何一次成功的任意球中，必不可少的一项技术就是使球按照自己的控制产生旋转。德国物理学家海因里希·马格纳斯最先解释了“经过控制的旋转”现象。他说这种现象同样也适用于旋转的足球。如果不使球发生旋转的话，气流就会对称地掠过足球的表面，不会使球的飞行发生偏转。然而，当足球旋转时，气流流动方式受到影响，造成与上一种情况不同的压力和偏转力，从而造成足球飞行路线的改变。如果在踢球时使球逆时针旋转，那么足球的飞行路线就会是从右向左。

以上讨论的弧线球都是水平方向，即球的转轴于地面垂直。对于球员踢出的球，除了水平旋转，一般还会有向前滚动的旋转，这时球的转轴与地面平行，马格纳斯效应使球在重力基础上增加一个下坠的力。

我们知道，如果皮球只受重力作用，在竖直方向上轨迹将是抛物线。增加了一个马格纳斯效应后，因为与球的运动方向垂直，会使得原先的抛物线产生形变，在下落段水平位移缩短（因为马格纳斯效应产生的力水平分量向后），上升段水平位移增加（因为马格纳斯效应产生的力水平分量向前），足球会出现在球门前突然下坠的效果。许多精彩的凌空抽射就是这样越过守门员而破门的。

世界足坛的顶尖任意球高手一般分为两种类型。绝大多数球员运用的是纯粹的“侧旋”技术。在这种情况下，球在飞行过程中发生的偏转是水平方向的。另一部分球员则能够在罚任意球时加上一点“上旋”。这种技术在实践中很难练成，因为这要求球员在踢球时脚必须向上踢。但这样踢球难度很大，因为当球放在草皮上时，球与草皮之间的空间非常小。然而，这种技术一旦练成，球在飞行过程中所受到的偏转力将会使球下坠，一边旋转一边下坠的飞行轨迹对于任何一个门将来说都是极为艰难的挑战。

2．任意球模拟

通过用高速数码摄影机研究实际比赛中的任意球，研究人员可以非常准确地对足球的飞行轨迹进行三维测量；设计一个能够将所有空气动力参数包含在内的数学模型，科学家们就能够将任意球这样一种技术彻底描述出来；如果再将“人墙”的几何数据放入这个数学模型，那么科学家就有可能用科学手段模拟任何种类的任意球，从贝克汉姆独有的具有强烈弧线的任意球到卡洛斯发出的旋转得非常厉害的任意球。

对这种高难度任意球进行的模拟表明：一名球员必须具备精准的任意球技术，在发球时必须对球的飞行高度、方向、前行速度和旋转速度进行极为精准的控制。球场上及球门前无人防守的空白区域看似很大，但是，发球者必须使球正好经过人墙上方和球门前方所形成的一个狭窄得好像“信箱开口”的区域，才有可能将球打进。

3．传感器探测足球

足球运动中的科学不仅和球员有关，和足球器材的关系也与日俱增。比如世界杯用球就必须经过一系列测试考验。样球必须用传感器探测，每个足球都必须是完美的球形。在测试中，样球必须被加速到每小时50千米，共3 500次射向一块钢板，最后还要被塞进一台内部用粗糙砂纸衬垫的洗衣机里经受考验。令世界杯用球制造者特别自豪的是，测试显示，现在的足球比过去任何一个都飞行得更加精准。因为以前的足球在遭到球员一脚猛踢时，气门芯周围的部分往往会失去控制。如今的世界杯用球可以避免这个问题，使球飞得更加稳定。此外，制造者还改变了足球外表的组成。本来要用32块材料合成足球表皮，现在减少到了14块，这样使材料之间连接的空隙更小了。这样的结构保证足球在场上能克服巨大的负重。