籃球這種運動是物理迷最喜歡的，在運動場上你可以運用你所學的物理學定律為籃球運動增添一些新見解。

我們已經看到一些關于籃球的抛物線運動和碰撞、能量和動量等方面的互動軟件或遊戲。

下面就向你介紹關于籃球運動的5項基本物理原理，看過之後應該會讓你重新認識這項運動。

1、任何時候起跳，71%的時間你會停留在跳躍的上半段。

一般人可能會認為起跳時上半段和下半段的滞留時間應該是一半對一半。

請再思考一下這個問題，在離開地面的那一刹那你身體的速度達到最快，随着你慢慢升高你的速度漸漸下降，直到你達到跳躍最高點，這一瞬間你的垂直方向速度為零。

過了這個瞬間你的下跌速度開始增加，直到你重新落地速度歸零。因為跳躍上半段是全程中速度較慢的一段區間，在這段距離停留的時間更長。

時間有多長？要算出這個數字，我們需要知道物體從靜止狀态下落的時間取決于離地距離的平方根。計算物體下落到1/2高度的時間，隻要将離地距離（1/2）開平方，也就是71%。

籃球運動員的滞空感的原理是他們71%的時間都在跳躍的上半程。

2、帶球上籃或移動中射籃時，運動員需要将自己的速度加上籃球抛出的速度。

現在想象一個人以勻速騎車直線前進，他沿垂直方向将籃球抛向空中，籃球離開他的手後，球和車依然以相同速度前進。

從騎車人看來，籃球是在騎車人

“

前方落地？

相同位置落地？

後方落地？

你認為結果會怎樣？

為了弄明白為什麼籃球會和騎車人同步，讓我們來思考17世紀時伽利略做過的一個實驗。

想象一艘勻速行駛中的船，就和前面提到的自行車一樣。站在船桅杆上的伽利略朝下方丢豎直落下一塊石頭，剛好落到桅杆底部，并不像伽利略以為的那樣落在桅杆後面。

如果當時在岸邊的人們目睹了這一幕，在他們眼中伽利略的船正在橫向移動，石頭的下落軌迹也是橫向運動，除了向下運動之外，石頭和船以相同速度橫向前進。

相同的物理現象也發生在騎車人和籃球上。騎車人将籃球垂直抛起，籃球也保持了騎車人橫向移動的速度。籃球落地時，依然會落在騎車人身上。

這條定律對籃球有什麼啟發呢？

當籃球運動員在運動中投籃時，也和騎車人一樣，初學者籃球上籃往往失敗的原因在于他們會将籃球往前送，而非垂直往上送。隻要是受過訓練的籃球運動員都知道 帶球上籃時籃球要向上方抛起。

同理，運動員由左向右移動時投籃，此時如果他們瞄準籃筐正中，籃球不會命中，而會偏向籃筐右側。為了保證每次移動中投籃都命 中籃筐，運動員需要将自身的速度加上籃球本身的速度，糾正投籃。

在伽利略之前亞裡士多德認為萬物的自然狀态是靜止，如果要移動某物需要一直有作用力作用于物體。以這種理論看來，伽利略不适合遠距離投籃，灌籃狂魔更适合他，他的帶球上籃水平應該也很弱。

伽利略的觀點是正确的。他引入了慣性的概念——物體在沒有任何作用力的情況下将保持原來的速度和方向。物體的自然狀态不是靜止，而是保持勻速運動。

3、後旋球在回彈時喪失能量更多，更容易彈入籃筐

籃球運動員要學會不用手掌而用指尖投籃。這種投籃方式更易于抓球，但更重要的原因在于，用指尖投出的籃球會自然而然向後旋轉。NBA曆史上最偉大的教練之一，人稱“紅衣主教”的阿諾德·奧爾巴赫說後旋決定了射籃。

“指尖有助于帶動後旋，射出的球力道更綿軟，“幸運”程度也會提高。球命中籃筐後停住就是不錯的後旋球。有些人說這是運氣好，那為什麼所有偉大的射手總是能投出這些所謂的好運球？”

奧爾巴赫的理論建立在角動量守恒之上，籃球離開運動員手中後仍然會以相同的速度旋轉。那麼為什麼後旋會有利于射籃呢？

要弄懂其中的原因，首先要想象一個不旋轉的籃球。籃球碰到籃筐後受到籃筐的摩擦力作用，同時與籃筐的碰撞會削弱球的能量，讓球速度變慢。

現在請想象一個後旋球。球的運動是兩個方向運動的疊加——一方面球的中心部分在空中飛行，另一方面球圍繞球中心旋轉。兩者相加，球的底部移動速度居然比之前更快。

這次，當底部觸到籃闆時，碰撞的速度比前一次更大。球受到比之前更大的摩擦力，喪失的能量更多，球的速度大大降低。從球員的角度看來，籃闆附近的球越慢越容易彈進籃筐。

所以，後旋球更容易進籃筐靠的不是運氣，而是物理學。

4、尤裡卡！籃球拿在手上感覺比真實重量輕1.5%，那是因為籃球周圍的空氣會托起籃球。

籃球被空氣包圍，空氣深度越深，大氣壓也就越大。這意味着籃球底部的氣壓比上方的氣壓對籃球作用力更強。細微的氣壓差别向籃球提供了向上的浮力。根據阿基米德的浮力公式：

填上對應數字後，我們發現籃球受到大約自身重量1.5%的向上的浮力。換句話說，籃球比實際重量更輕是因為受到了空氣浮力的作用。

5、旋轉的籃球在運動路徑中會變換方向，這是空氣摩擦不均勻造成的。

在空中飛行的籃球受到四種作用力，重力、浮力、阻力和馬格納斯力。最後一種馬格納斯力隻在籃球旋轉時才起作用。

1852年馬格納斯對炮彈發射後經常會偏折方向感到十分不解。他意識到炮彈在空中飛行旋轉，受到的空氣摩擦（或阻力）是不均勻的，所以炮彈受到的作用力也不均衡，這才造成了炮彈方向偏折。

馬格納斯效應對旋轉行進的籃球會造成小小的影響，籃球的運動軌迹會彎曲。馬格納斯力也是棒球中曲線球的成因。

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