从物理、化学角度看世界杯

2022-12-07 14:50:21

　　卡塔尔世界杯C组小组赛中，阿根廷队3次洞穿球门都被半自动越位识别技术判定为进球无效;小组赛英格兰对阵威尔士的比赛中，拉什福德以一记任意球射门帮助英格兰获胜……这些发生在本次卡塔尔世界杯赛场上的名场面，也成为抖音上球迷们的关注点，不少创作者们结合物理、化学、数学等硬核知识，从另一个角度揭示了赛场上的“秘密”。

　　“任意球” 中的物理玄机

　　被踢出的任意球为什么会 “拐弯 ”呢?“会拐弯的香蕉球背后的其实是物理现象——马格努斯效应”，抖音创作者@斯坦福机器人庞博士Leo 用一段1分钟的短视频，为大家科普了香蕉球背后的物理现象。这位热衷于在抖音分享各种高科技知识的机械工程博士指出，所谓马格努斯效应，就是指球体在气流中运动时，由于高速旋转造成球体两侧气压一高一低，“球就会向气压低的方向旋转，从而打出一条弧线。”

　　提到“香蕉球”，就不得不提起 2018 届世界杯葡萄牙和西班牙对决中，C 罗在最后时刻踢出的 "C 型 " 任意球，不仅扳平比分，也被解说员叹为：" 翩若惊鸿，宛若蛟龙 " 。对此，人大附中物理教师、抖音科普创作者@李永乐老师也用物理公式，为大家揭晓了该球蕴含的“物理玄机”。视频中，李永乐指出，球的落点不仅受其运行速度影响，也和球在空中的“角速度”有一定关系。而上述C罗的进球中既有“香蕉球”水平转弯成分，也有落叶球受到“马格努斯力”成分，同时由于球速快也有“电梯球”成分，因此这一记进球是“香蕉球、电梯球和落叶球三者的混合”。此外，李永乐也指出，足球高速运动时会产生“湍流现象”，使得轨迹飘忽不定，因此“不确定性才比篮球大的多”。

　　足球里的黑科技让裁判判决更精准

　　从揭幕战开场第3分钟厄瓜多尔的进球被判无效，到阿根廷对战沙特时被连续吹掉三球……首次登上世界杯舞台的半自动越位识别技术也引发了不少网友的好奇。在抖音拥有近200万粉丝、获赞超千万的科技自媒体@X科技实验室通过一条3D动画短视频，对这一黑科技进行了详细说明。

　　视频中，@X科技实验室指出，该技术主要包括专用摄像机、球内IMU芯片和人工智能系统三部分。为配合该技术，卡塔尔所有赛场均启用12个专用摄像头，以50次/秒的频率跟踪足球与每名球员身上的29处数据点位，依此计算球员在场上的确切位置。通过该系统，裁判不仅能作出更精准的判断，观众们对判罚的理解也有所改善。

　　“原来世界杯的足球不是充气，而是充电的。”自世界杯开赛以来，坚持每天在抖音更新比赛热点的@小亿懂个球则对此次世界杯比赛用球里内置的黑科技进行了更详细的说明。短视频中，“小亿懂个球”为网友介绍了足球内置传感器的功能，不仅“可以实时对球进行定位追踪”，还能“检测足球在空间里的细微运动”。直观的画面和详细的解说，让网友们留言感叹，“这才是把科技与狠活用到正确的地方”。

　　除了物理和科技知识外，足球场上藏着的其他硬核知识也引发了不少知识达人的关注。带网友在抖音上做化学实验的@趣味化学邱老师用视频为大家展示了如何用碳原子模具搭建化学分子“足球烯”的过程，带领人们从另一个角度理解足球和世界杯;热衷于在抖音分享有趣学科知识的@天星教育以足球为教材为大家上了一堂生动的数学课，手把手教人们如何求解足球的内角和;@当当地理不仅在抖音中向网友分享各种有趣的地理现象，还从卡塔尔当地的地理环境出发，指出为了让世界杯顺利举行，卡塔尔攻克了太热、缺耕地等四大地理难题，最终“沙漠变绿洲”。

　　足球不仅是运动，也包含了文化和科学。在抖音，越来越多的知识达人正在从不同角度分享足球的相关知识，为人们呈现一个更丰富的世界杯。事实上，除足球知识外，抖音上还有着物理、历史、天文等不同领域的丰富知识。据《2021抖音泛知识内容数据报告》，抖音平台去年泛知识内容播放量年同比增长74%、占平台总播放量20%。“有疑问，上抖音，学知识”成了越来越多年轻人的生活常态，抖音已成为知识传播的重要平台。