“真臭啊!”正在房間里做作業(yè)的小明被客廳里突如其來的一聲大叫嚇了一跳,筆都差點掉到地上。他推門出去一看,爸爸正坐在客廳沙發(fā)上,一邊大力拍腿,一邊指著電視機怒吼著。原來電視上正在轉(zhuǎn)播一場重要的足球比賽,比賽已經(jīng)進入下半場。看著屏幕上懸殊的比分,小明猜想,剛剛對方鐵定是又進了一球。
小明回到房間,看著桌上的物理題,不由得開始想:足球運動員們的運動能力如此強悍,那他們踢出的球,得有多大力呀?
足球運動員的一腳有多大力?
通常,一只正規(guī)足球的質(zhì)量為410~450 克,我們按450 克來計算。假設(shè)足球做的是勻速直線運動,再假設(shè)足球運動員踢出的球速為100km/h(有數(shù)據(jù)顯示,C 羅的球速最高能達到約105km/h)。我們根據(jù)動能公式,可以計算出足球運動員腳下剛踢出的一記足球所具備的動能有164.025J。
足球運動員踢球時,我們假設(shè)腳對球的作用距離有10 厘米,根據(jù)動能定理,腳對球做的功等于球的動能增量,由此可以算出運動員這一腳的力度大概是1640.25N。
將這個力換算成重量單位的話,也就相當于167.26 千克力。也就是說,這看似普通一腳,力道足足有300 多斤。即使考慮地心引力和空氣阻力而造成的能量損耗,如果人結(jié)結(jié)實實接上了這一球,也至少相當于吃了上百斤的一記重拳!
由此可見,在足球場上,出現(xiàn)各種受傷情況再正常不過了。比如在2018 年的意甲聯(lián)賽期間,國際米蘭的球星坎德雷瓦在一次強力射門中,將球踢向場邊,擊中一名工作人員的腰部,造成其內(nèi)部出血。……