
第57屆超級盃即將開戰,今年的冠軍爭奪戰將在費城老鷹隊和堪薩斯城酋長隊之間展開。酋長隊四年內第三次闖入決賽,但由於老鷹隊本賽季一直保持著強大的進攻鋒線,並在四分衛傑倫·赫茨的帶領下發揮出色,因此博彩公司普遍看好老鷹隊。然而,如果酋長隊的四分衛帕特里克·馬霍姆斯能夠從一周多前對陣辛辛那提猛虎隊的比賽中扭傷的腳踝傷勢中完全康復,他們或許能夠爆冷奪冠。
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最終,比賽的勝負可能取決於每一次傳球。馬霍姆斯已經證明,在大多數情況下他都能精準傳球:紐約聯合學院物理與天文學副教授查德·奧澤爾表示,他的橄欖球螺旋球「幾乎違反了物理定律」。 「他能從一些看似不可能成功的詭異位置傳出令人驚嘆的球。」赫茲本賽季的傳球水平也得到了「突飛猛進」的提升。

投出完美的橄欖球螺旋球似乎是超級盃四分衛的專屬技能。但只要經過一些練習並掌握一些科學知識,你也能投出完美的螺旋球。
為什麼橄欖球運動員要投擲螺旋球?
與棒球或籃球不同,美式足球由於其長橢球體的形狀,依靠螺旋旋轉來擊球。奧澤爾說,如果讓球旋轉得夠快,它就會保持指向同一軸線,並正面擊中目標。這符合角動量守恆定律:物體不受外力作用時,其旋轉速度不變。
想像陀螺。當你轉動陀螺並鬆手時,它會沿著你擰緊的方向旋轉,並保持這個角度直立,直到你受到外力(例如你的手)的限製而停止。 “足球的原理也一樣,”奧澤爾解釋說,“如果讓球繞著軸心快速旋轉,它就更有可能保持方向,並以符合空氣動力學的形狀在空中飛行。”
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在比賽中,你只有幾秒鐘的時間傳球,否則就會被擒抱或攔截。最重要的就是用球桿尖朝向自己傳球。弗吉尼亞州林奇堡大學物理學教授、著有《金牌物理學:運動科學》一書的約翰·埃里克·戈夫解釋說,這樣可以減少空氣阻力,意味著球可以沿直線飛行更遠的距離(只要不遇到強風等外力)。他還補充道,不穩的傳球會產生更大的空氣阻力,延長傳球時間。如果你必須躲避防守球員後再快速傳球,就會產生不穩定的空氣阻力,這也會影響傳球的準確性。
如何投擲橄欖球螺旋球
要踢出漂亮的螺旋球,你需要掌握角動量,這涉及到幾個關鍵的物理因素。首先,人握住球帶的力度會產生扭力-扭力是作用於物體使其繞軸旋轉的力的大小。換句話說,手指的摩擦力使球產生旋轉的動力。

其次,你需要完美平衡球上的摩擦力和使球獲得速度所需的向前推力。這需要強健的核心肌群,才能讓身體透過肩膀充分旋轉,進而增強投擲力量。 「湯姆·布雷迪過去常常練習快速旋轉軀幹的訓練,以增強核心肌群的爆發力,」戈夫說。
第三,手必須放在球的後部,才能賦予球向前的速度,但又不能太靠後,以免影響旋轉所需的扭矩。 「典型的NFL螺旋球每分鐘旋轉約600轉,這相當於洗衣機轉速的低端,比直升機旋翼的轉速高出約30%。」戈夫補充道,「傳球速度通常在每小時45到60英里之間——與汽車駛入和行駛在高速公路上的速度範圍相同。」為了獲得最大的力量,將球拉到腋窩上方——與汽車駛入和行駛在高速公路上的速度範圍相同。」為了獲得最大的力量,將球拉到腋窩上方。傳球結束時,手腕應指向下方。
了解足球螺旋球背後的物理原理只是成功的一半。兩位物理學家都強調練習的重要性。練習可以很簡單,例如觀看職業足球員的比賽視頻,利用電腦模擬研究他們的技術,或和朋友在公園裡玩接球遊戲。
投出完美的螺旋球很有挑戰性,但並非不可能。即使是你最喜歡的NFL四分衛,最初可能也是第一次投球笨拙不堪。但經過練習,他們最終都成為了我們每年歡呼雀躍的理想投擲機器。