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12強賽主場放到其他星球會更有利國足嗎


中國男足昨天以一個經濟適用的1:0在長沙主場擊敗了來訪的韓國男足,在2018世界盃亞洲區預選賽6輪過後,以1勝2平3負積5分位居A組第5,仍保留了通往俄羅斯世界盃的一絲希望。主場優勢也是取勝的一個因素,勝利之餘我們也腦洞大開一下——如果12強賽的主場可以任意選擇,把主場搬到地球之外會不會更有利於中國隊?


在不考慮空氣阻力的情況下,足球的飛行時間和水平射程按照以下拋物線運動的公式計算,


足球的飛行時間t=2v0sin??g,

足球的水平射程s=v02 sin2??g,


其中v0是足球被踢出後的初速度,?是足球速度與水平方向的夾角,g為重力加速度。


爭頭槌時足球運動員的起跳高度和起跳至最高點的時間按照以下公式計算,


起跳高度h=v2/2g,

起跳時間t=v/g,


其中v是運動員的垂直向上起跳速度,g是重力加速度。在地球上,一般人能跳高離地約0.5米,地球的重力加速度是9.8米·秒-2,人在起跳瞬間的速度大約為3米/秒,從起跳到最高點不到半秒鐘。


如果主場是月球,月球上幾乎沒有大氣,月球的引力約為地球的六分之一,以同樣的初速度踢出的足球,其飛行時間和水平飛行距離都會是地球上的6倍,也就是說,原來在地球上的一腳30米的長傳,在月球上同樣的腳法和力度,皮球的落點就會在180米開外,直接就踢出場外了,因為足球場長度也就105米左右。而且前鋒在爭頭槌時,以地球上同樣的速度起跳,腳可以離地約3米,起跳到最高點耗時約2秒,如果想和地球上一樣玩下底傳中、頭槌攻門的戰術,前鋒和傳球隊友的技術都需要從頭開練了,比如前鋒需要重點練向下頂球而不是甩頭攻門的技術動作了(嗯,說的就是你,大寶同學,不要因為進了韓國隊一個頭槌就偷懶),因為標準足球球門框的下沿高度是2.44米,而月球上的頭槌高度在4.8米以上了(以前鋒身高1.8米,在起跳最高點頭槌計算),而傳球隊友也需要重新考慮足球的飛行時間和飛行高度,以保證前鋒能爭頂到頭槌。



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主場換成火星如何?火星的引力是地球的約0.4倍,同樣速度的足球,空中飛行時間和水平飛行距離,都會是地球上的2.5倍左右,運動員起跳後可以離地1米左右,從起跳到落下的滯空時間能超過2秒,這時候看前鋒和中後衛爭頂,會感覺不像在看足球賽,而像在看美職籃里的喬幫主和LBJ等在表演扣籃秀。我們知道,足球比賽里的一大看點是「香蕉球」,其原理是根據流體力學的伯努利方程p+1/2?v2+?gh=C,式中p為流體中某點的壓強,v為該點的流速,?為流體密度,g為重力加速度,h為該點所在高度,C是一個常量,踢出「香蕉球」時,足球一邊向前走一邊旋轉,同時存在水平運動和旋轉運動,流體速度較大一側的壓強比速度較小一側的壓強小,球會受到流體速度較小一側的壓力合力,飛行過程中會向壓強較大一側運行,產生弧線的「香蕉球」(壓力合力方向向左或向右)。火星的大氣密度是地球的約1%,由於大氣稀薄,即便運動員踢出的皮球具有和地球上同樣的旋轉速度和水平初速度,其受到的大氣壓力合力也要比在地球上受到的壓力合力小得多,因而足球產生的弧線也小得多,換句話說,就是在火星上更不容易踢出「香蕉球」,所以球迷們好好珍惜在地球上能看到的每個精彩「香蕉球」吧,去了火星就看不到啦。



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主場在金星呢?金星的引力大小和地球相近,似乎球員們不需要提前去踩點特訓、適應場地了,但麻煩事一點也沒少,金星表面的大氣密度是地球的50倍,表面的大氣壓是地球表面的約90倍,相當於地球海洋1000米深處的壓力,其大氣中96%以上是CO2,CO2導致的強烈溫室效應使得金星向陽處的表面溫度超過了400℃,而且金星大氣的雲里懸浮著大量濃硫酸液滴,如果想在金星上舉辦一屆世界盃,比賽用球必須是特製的——既要耐高溫抗高壓,又要耐強酸腐蝕,球員的裝備也要耐高溫抗高壓防強酸,還有自帶呼吸設備(別忘了金星大氣成分主要是CO2),「金星世界盃」的預算一定會高到讓任何國家都無意願去申辦。



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要不主場就選太陽系中塊頭最大的行星木星吧?木星表面的重力加速度約是地球的2.5倍,根據前邊的公式很容易算出,足球的飛行時間和飛行距離都是地球上的約0.4倍,球員起跳的離地高度也是0.4倍左右,也就是0.2米上下。試想會出現什麼樣的比賽情形?如果下底傳中起球的球速不變,足球在空中飛行的時間和距離都只有原來的一半不到,這就要求進攻方前鋒和防守方中後衛不能以以往地球上的比賽經驗來判斷球在禁區內的落點,地球上的比賽經驗反而容易造成落點的誤判,比如地球上球速是傳球到門前後點的,現在就可能需要去門前包抄搶前點了,並且球飛得更低了、飛行時間更短。球員的起跳高度比地球上低了不少,爭頭槌時跳與不跳的差別不大,可能會使得教練在挑選隊員時更為青睞大個子,中後衛和前鋒的選材標準都向籃球看齊,全是清一色的2米大個。如果技戰術是以地面傳接配合為主,類似宇宙隊巔峰時的Tiki-Taka戰術,又會怎樣呢?木星的重力約是地球的2.5倍,根據摩擦力公式F=?FN=?mg,式中?是滾動摩擦係數,m是足球的質量,g是重力加速度,假定滾動摩擦係數不變的情況下,足球在木星上的草皮上滾動時受到的摩擦力會是地球上的2.5倍,也就是說,在木星上玩地面傳接配合時,需要用更大的力來踢球給隊友,或者隊友之間的站位需要更近才行。另一個需要考慮的問題是,木星、土星這樣的巨行星屬於氣體星球,表面不是固體,根本無法建造一個標準的足球場。


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木星不行,那木星的衛星呢,比如木衛二——歐羅巴?歐羅巴是一個冰凍星球,其表面有一層冰殼,冰殼下據推測有液態的海洋,這樣的地貌很像地球上的北冰洋——海水上漂浮著一層不太結實的海冰。歐羅巴的重力不到地球的七分之一,比月球還小一點,如果在歐羅巴上進行足球比賽,結果會和月球類似。



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所以綜上所述,我想最佳選擇還是乖乖呆在地球上踢比賽,主場選地球外還是不靠譜,關鍵還靠發揮技戰術水平,調整好賽前心理,一場一場拼,一場一場搶分吧,首先要打好下一場3月28日的伊朗客場。

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