写于 2018-10-19 03:10:05| a澳门永利娱乐官网| 专栏

研究表明,足球运动员就像湍流粒子一样

新的研究表明,足球运动员在球场上移动的方式与粒子在混乱的湍流条件下的行为方式有相似之处

这一发现是为了更好地理解湍流而制造的众多发现之一,这是一个令人惊讶的活跃和紧迫的领域

在列奥纳多达芬奇第一次创造这个术语半个多世纪之后,在1507年,物理学家仍然没有完全理解在湍流条件下发生的事情,并且没有方程式来准确描述这一现象

这非常重要,因为动荡是效率的主要敌人之一

如果更好地了解湍流条件下颗粒的行为,那么通过允许更高效的车辆,飞机和轮船,甚至可以挽救生命,它可能可以节省数十亿美元

实际上,湍流通常会造成伤害和死亡

就在本周,6月20日,美国联合航空公司的一架航班在巴拿马城和休斯顿之间遇到了动荡的情况,导致至少9名乘客和1名机组人员受伤

对于发表在“物理评论流体”杂志上的一项研究,法国国家科学研究中心的荷兰研究员Wouter Bos及其同事们搜索了可以帮助他们模拟湍流并发生在足球上的现象的现实例子 - 或者,世界上大多数人称之为足球

这些运动员在球场上拉伸的方式有点像被矩形内约束的湍流搅动的粒子

足球运动员改变方向的方式有点像湍流中的粒子

Benjamin Kadoch等人/物理评论流体在研究人员Kai Schneider和Benjamin Kadoch共同撰写的论文中,科学家们“证明了足球运动员平均改变方向,就像流体颗粒一样

从这个角度来看,足球场边线的限制再现了与流体粒子的固体边界相同的效果,“博斯说

马克斯·普朗克动力学和自组织研究所的研究员迈克尔·威尔切克(Michael Wilczek)表示,他并不认为足球运动员的动作与湍流粒子非常相似

然而,他说“将各种二维流动的轨迹与足球运动员的轨迹进行比较,有助于将系统特定的效果与更为普遍且受限制的效果区分开来”,并且是对该领域的宝贵贡献

在过去的几年里,运动队越来越多地采用源于复杂数学和物理学的分析技术来为他们提供优势

尽管博斯并不认为这项具体研究能够帮助足球俱乐部取得进展,但它确实说明了物理学中的工具以及更精确的流体力学如何在运动分析领域得到应用

实际上,在过去的二十年中,已经看到了大量的[新]工具来描述湍流中流体粒子的运动,并更好地理解湍流的迷人复杂性

“最终这些方法和见解”也可能有助于更好地理解足球或足球运动员可以以最有价值的方式使用[他或她]的力量和能量,“博斯说

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