轨迹的“S”诡计
棒球中的百变投手

棒球场上，总有一个特殊的角色要在场上一直进行着表演，这便是投手。在体育动漫《棒球英豪》中就有这样一位万众瞩目的投手上杉达也。这个家伙属于天才型的投手，不但投球异常稳定，而且球速无人能及，对方的打击手往往还没有做出反应，球便已经呼啸而过。此外，上杉达也还是个“智慧型”的投手，有时会冷不丁投出一个快速“曲线球”，不但让对手挥空棒，就连与自己相配合的捕手也上了一当。

作为一名顶尖的棒球投手，投出的球速可达160~170公里/小时，相当于动车组一般平稳运行速度，给击球队员的反应时间只有0.1秒，而且快速的球还往往让人产生幻觉投出的球应该是一个平滑的抛物线，然而非常快的球让人感到球好像摆脱了引力的束缚，走出一条笔直的轨迹。这是由于在水平速度比较快的时候，抛物线的形状会变得很扁很胖，因此在球飞行距离不是很远的时候，可以近似看作一条直线，因此这种快速球也被称为“直线球”。

在棒球比赛中，投手投球时的出手速度、出手角度以及出手旋转的速度和方向，基本决定了球飞行的弧线。高速而几乎不转的直线球、强烈旋转的曲线球、集合速度与旋转为一身的S线球，都是将击打手“三振出局”的必杀技。

正如《博物》以前介绍的那样，如果在球飞行中加入旋转，那么球会走出一条曲线变成“香蕉球”。然而这只是球在低速飞行中的表现，倘若将很高的速度和强烈的旋转结合在一起，事情就会变得复杂了。在2010年南非世界杯上就出现了这个情况：在乌拉圭与加纳队的比赛中，乌拉圭队长弗兰踢入一粒诡异的“S”形任意球。普通的香蕉球只能走出“C”形的路线，那么这个“S”形轨迹是怎么来的呢？

在低速飞行中，旋转的球受到一个方向的压力，产生“马格努斯”效应，形成香蕉球。然而在球速当增大到某一临界时，球的周围会出现湍流现象，这个湍流会包裹在球上，给球一个反向的压力，产生“反马格努斯”效应，飞行的路线向相反方向弯曲。如果回归到现实中，弗兰的任意球集速度与力量为一身，踢出的球速超过了临界值，球按照“反马格努斯”效应的弧线运行，而球在运动中速度下降，低于临界值时，球又按照“马格努斯”效应弧线运行，综合起来便成了S形轨迹。