在NBC Learn 的“NFL 足球科学”这一集中,你可以看到当定位踢球手踢球时,牛顿第二运动定律是如何生效的。他施加在球上的力越大,球就飞得越远。
你可能在视频中注意到,踢球手莫顿·安德森像今天所有国家橄榄球联盟的踢球手一样,从侧面接近球。但情况并非总是如此。当联盟在 1920 年成立时,直到 20 世纪 60 年代初,每一个尝试射门或附加分的定位踢球手都会从正面接近球,并用脚趾踢球。
当在匈牙利长大踢足球的皮特·戈戈拉克出现在康奈尔大学的橄榄球场上时,风向开始转变。他通过在持球人身后退两步,然后向侧面走三步来做好准备。中锋抛球,持球人将其放在草地上,戈戈拉克从侧面摆动他的腿踢球,将其发射到球门柱之间。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑订阅我们屡获殊荣的新闻报道来支持我们 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
职业足球界最初认为在 1964 年被布法罗比尔队选中,然后为纽约巨人队效力的戈戈拉克有点像马戏团表演。但到 20 世纪 70 年代中期,使用足球式踢法的定位踢球手比用脚趾踢球的更多。到 20 世纪 80 年代末,脚趾踢球者已经绝迹,因为足球式踢球者通常会取得更多成功。20 世纪 60 年代初,整个联盟的射门完成率通常低于 60%;而今天约为 80%。而且,有史以来最远的大部分射门都是用足球式踢法完成的。
为什么准确度和距离更高?除了场地的一些变化之外,还有两个简单的物理概念:接触面积和角动量。
当脚趾踢球者踢球时,只有他鞋子前尖的横截面接触到球。在足球式踢法中,整个鞋子的内侧(沿着鞋带内侧的拱形部分)都会接触到球。更大的接触面积使踢球者对球的飞行路径有更多的控制权。换句话说,脚趾踢球者必须几乎完美地正面击球才能使其成功到达目标,因为接触点太小。在足球踢球中,更大的接触面积提供了更大的误差空间。
足球式踢法也使人向球传递更多的力,从而使其飞得更远。对于脚趾踢球者来说,所有的力量都来自于踢球腿,它像钟摆一样在臀部下直线摆动。采用足球式踢法时,从侧面接近球可以使踢球者的臀部旋转,从而产生更大的脚部速度。“倾斜的接近方式可以更好地利用臀部动量,从而在脚部产生更多的旋转动量——更多的角动量,”查尔斯顿学院和南卡罗来纳医科大学的生物力学和骨科科学专家威廉·巴菲尔德说。更大的角动量会产生更大的脚部速度,从而向球传递更大的力。
旋转动量也有助于其他运动员。想象一下,你身体僵硬地站在本垒板上,试图只用手臂挥舞球棒击打棒球。现在想象一下,当你的手臂挥舞时能够扭动身体;这更自然,而且你可以更用力地击球。
高尔夫也是如此。想象一下,当你的身体僵硬时,试图击打球座上的高尔夫球,因此你只能使用手臂。现在想象一下,当您挥杆时能够旋转您的躯干。同样,更自然,更有效。
职业棒球运动员都认为旋转会提高球棒速度,而职业高尔夫球手则认为旋转会产生更大的杆头速度,从而产生更猛烈的棒球击打和更远的开球。同样
,在橄榄球中,臀部旋转会增加角动量(脚部速度),从而向球传递更大的力。—马克·费斯切蒂
赛后:关于职业踢球的趣闻
较小的踢球手。在脚趾踢球者的时代,踢球手往往体型更大。由于直线踢球只能产生有限的脚部速度,因此踢出更远射门的关键是拥有更大的腿部肌肉。今天的定位踢球手通常体型较小,因为他们可以依靠足球式的臀部旋转来产生脚部速度。
更高的薪水。1964 年,年轻的美国橄榄球联盟球队布法罗比尔队签下了皮特·戈戈拉克,第一位职业足球式踢球手。他被证明如此有价值,以至于在 1966 年,长期存在的国家橄榄球联盟球队纽约巨人队通过提供更多报酬从比尔队“挖走”了他。当时,球队老板通常不从“另一个”联盟签下球员,据报道,这种安排减少了球员之间的竞争,并有助于防止薪水上涨。在戈戈拉克交易之后,挖人现象明显增加,薪水也随之增加,据说这有助于说服美国橄榄球联盟和国家橄榄球联盟的老板在球员竞争变得过于昂贵之前合并为一个联盟。