大气条件可能会使足球的压力“下降大约每平方英寸1.5磅。”

作者:舜总

<p>新英格兰爱国者队可能希望这个充气不足的足球业务能够在一阵烟雾中消失,但这对物理教师来说是一个福音,他们发现自己突然与体育爱国者队主教练比尔·贝利奇克相关,这是一个自我宣称的非科学家举行了超级碗前新闻发布会,他试图解释为什么在室外使用的足球会在外面使用后会失去压力“当足球被送到官员的更衣室时,官员被要求将他们膨胀到125每平方英寸的磅数他们究竟做了什么,我不知道,“Belichick说”当足球场进入比赛场地时,测量将与他们的不同,可能与他们不同在一个受控制的环境中“Belichick说,当Patriot工作人员对此进行测试时,他们发现球”每平方英寸下降了大约1.5磅“</p><p>有太多的未知因素o解决Deflategate,因为这个翻盖被称为但是我们忍不住给Belichick的主要断言PunditFact处理这个案例的问题是物理学告诉我们关于Belichick的观点外面的条件(基本上温度和湿度)可以降低压力足球每平方英寸约15磅</p><p>快速回顾2015年1月18日,爱国者队以45-7击败印第安纳波利斯小马队晋级超级碗</p><p>但到第二天,最有趣的数字不是点差,而是爱国者队足球的通胀压力根据NFL规则,每支球队提供12个球,并且在比赛开始前约两小时,一名官员证实他们被充气至每平方英寸125至135磅的调节压力范围</p><p>在中场休息时,NFL重新检查爱国者队“橄榄球队 - 据报道,在小马队的要求下,但是有一些相互矛盾的信息 - 并且发现12个中的11个被夸大了多少</p><p>目前还不清楚有些报道说每平方英寸2磅,其他人说虽然一个球可能测得很低,其余只有1磅左右另一个基本变量:比赛当天的温度大约是50度没有人知道确切的内部温度大多数人都认为它大约是70度做数学在Belichick说完之后,美国广播公司新闻转向了比尔奈,这是所有科学事物的流行解释者,以评估教练的主张ABC播放Nye的判决,即Belichick的话“没有做任何事情”感觉,“但从视频来看,听起来好像Nye正在谈论Belichick声称摩擦足球会改变压力,而不是温度的影响CBS Sports转发了来自另一位科学家,物理学家Neil deGrasse Tyson的推文,他也表达了怀疑态度“对爱国者来说,温度的变化要归咎于15%的低压,要求球用125度的空气充气,”泰森写道,“每一个温度下降10度(F)导致足球大约2 PSI损失“根据CBS,这意味着天气只能承受04磅的压力损失,并且这个结论松散地归结于俄亥俄州立大学物理学家我们将稍微回到CBS的故事(及其缺陷)在分类帐的另一边,“今日美国”采访了Bowdoin学院的物理学教授Dale Syphers,他宣称从70年代的室温下降到40度会减少每平方英寸13磅的压力每日野兽转向波士顿学院物理系主任,他说,温度下降30度 - 75度降至45度 - 你会期待球压力下降154磅每平方英寸最后,物理世界分为理论物理学家和实验家</p><p>新闻中引用的物理学家使用匹兹堡私人公司HeadSmart Labs公式测试了它发现橄榄球在75度充气,然后冷却到50度,失去了11磅的压力实验室再迈出一步因为比赛当天下雨,工作人员挫伤球,导致额外减掉07磅每平方英寸总共至少18磅的压力物理教师来自美国物理教师协会的Robert Hilborn 受哈佛大学训练的物理学家详细展示了物理定律,理想气体定律如何应用于爱国者队的足球当气体冷却时,它收缩了理想的气体定律帮助我们将数字置于压力和温度之间的关系数学警报:我们将向你展示几乎所有的东西,所以你可以在家里自己做“几乎每个化学和物理学的学生都知道,理想的气体定律告诉我们Pf = Pi(Tf / Ti),”希尔伯恩在最后写道压力Pf等于初始压力Pi乘以最终温度除以初始温度Tf / Ti堵塞数字很简单,只要你记住两件事情首先,压力不是你在压力表上看到的压力这个数量加上你周围的气氛压力它可能会感觉违反直觉,但是当一个足球从装配线上下来之前,在它被抽出之前,它实际上有一个你不会注意到的内部压力,因为它是他和我们一直忽视的压力一样,这就是来自我们大气中所有那些数英里空气的压力,压低了我们压力平均每平方英寸147磅当你向足球泵送空气时,你正在增加压力在已经存在的那些已经存在的147中,你会看到他在大气压力下增加了另一个关键步骤是以摄氏度测量温度并从绝对零开始计数这是开尔文量级希尔伯恩使用70度的起始温度和最终温度为50华氏度,起始压力为125磅/平方英寸“这些数字为Pi提供272 psi,Ti为294 K,Tf为283 K,总压力为Pf = 262 psi,相应的规格压力为115 psi,比NFL下限低约1 psi“简而言之,将球带到外面会使压力降低1磅/平方英寸Hilborn然后占据当天的降雨de the footballs将再减掉02磅/平方英寸“将气温变化效果与水蒸气效果相结合,总共可以达到12 psi,与早期NFL声明中给出的14 psi的数字相差不远,”希尔伯恩写道希尔伯恩的结果是纯粹的数学,他们基本上与匹兹堡实验室的测试结果一致</p><p>其他新闻报道中的结果我们对CBS项目感到不安,因为CBS项目的每平方英寸数量低得多由于较低的室外温度但是当我们打电话给俄亥俄州立大学物理学家Michael Lisa教授时,在CBS的文章中引用,Lisa说,“哥伦比亚广播公司弄错了”Lisa向我们发送了这张图表,你可以下载它显示每下降10度在温度,压力下降05磅(图表的不同线条显示起始压力越高,温度下降的影响越大)我们发现新闻报道削弱了爱国者的解释使用了高数量对于压力的损失,哥伦比亚广播公司表示足球队在多伦多太阳报的文章中失去了2磅的压力</p><p>如果事实证明确实有一个很大的损失,那么那些争论就会持续到目前为止,我们只是在评估是否物理支持Belichick所说的,他使用了15磅的身材Lisa也肯定了希尔伯恩的分析“那个AAPT家伙做得很好,”丽莎说,尽管如此,希尔伯恩本人说没有人应该急于判断“保守的结论是温度变化本身就可以了对于通货膨胀不足的原因,“希尔伯恩写道”但是,在获得关于足球空气压力的准备和测量的更准确的信息之前,我们不应该非常确定地断言“美国国家橄榄球联盟正在调查并且在某些时候,所有的数字都可能是已知的或者Hilborn没有告诉PunditFact压力表的准确性不清楚一个值得关注的数字是起始压力fo小马队的足球他们可能也有可能放气,但仍然在合法范围内我们的裁决Belichick说将足球从室内移到室外可以解释每平方英寸压力损失大约15磅实验和数学结果是在那个棒球场实验室测试表明,单独的空气温度可以将压力降低11磅理想的天然气法律预计会有1磅的损失</p><p>当天的降雨将至少解释另一个02磅的转变,可能与07一样多</p><p> 我们对爱国者足球的实际压力下降缺乏确定的数据,以及关于起始和结束温度的准确信息在此时物理学可以告诉我们的范围内,数学让我们非常接近Belichick所说的通过对不确定数据的补贴,....