足球球速如何测量?
用测速摄像机来测吧。 2014世界杯半决赛,德国对阿根廷那场有记录到最高时速是57米每秒,当时梅西的射门。 这是当时的视频片段。这个进球没有进,梅西的射门被曼德勒扑住了。
不过可以看到,这个球在空气中飞行的时间应该很短,因为从曼德勒接球到门将曼德勒脱手,这段视频是很快的快速播放的。所以从这个角度上来说的话,可能这个球的飞行速度没有那么快(当然也有可能是因为这段视频加速了)。
下面是我在Google上搜到的数据。
2003年,一个研究小组把一个3G的摄像机会放到足球场边做测试,他们记录了6个不同球员踢出51个不同的球的飞行情况、轨迹和速度变化等等参数。 这个网站有他们的论文可供下载,我试着找了一些图在这里。 下面这些是球在空中的镜头截图。(中间那个是我拍的,嘿嘿嘿~)
这些图可以看出来,球在不同高度的轨迹是不一样的。球离地面越近,曲线越接近抛物线;反之,飞得较高的球,曲线更像椭圆。 下面这张图是一些基本参数的散点图和一些拟合的结果。横坐标为高度,纵坐标为距离地面的垂直距离与水平距离比值。
可以看出,高度越高时,球的运行方向基本上是与地面平行的——即所谓的“滑翔”。同时还可以看出,当球飞向地面的速度越快时,它滑翔的距离越长。而这一点刚好可以用来解释上面说的「为什么很多球在空中飞行一段距离后会在即将接触地面时被解围」的情况——由于球在空中时的速度太快,所以在下落过程中还会继续滑行很远,最后接触地面的是滑翔末段的高速区域的部分,因而造成这样的结果。
至于最大速度,在这项研究里并没有直接给出。但可以通过下面这张图的拟合曲线大致推断出来: 当r>3.8的时候,t-r近似于常量C;又根据C=v+a/2可知,v=2C-a/2,代入数据可得C约等于12m/s,则球的最快时速大约约为19 m/s(注:此处估计有误,见评论)