绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”?******
又到了四年一度的世界杯
不知道大家是否还记得
2018届世界杯中
葡萄牙和西班牙相遇的小组赛
C罗在最后时刻力挽狂澜
踢出被解说员叹为
“翩若惊鸿,宛若蛟龙”的
“C型”任意球,扳平比分
被踢出的球为什么会迅速升降?
又为什么会“拐弯”呢?
首先我们来了解一下任意球
任意球是啥?
任意球是罚球的一种。它是一种在足球(或手球)比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。
任意球分两种:直接任意球,踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分;间接任意球,踢球队员不得直接射门得分,球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置,以及人墙的站位,发任意球时需要用手触球,然后在裁判哨响后踢球。
香蕉球?能吃吗?
事实上,C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。
在1997年,在巴西对法国的一场足球比赛中,巴西足球运动员Roberto Carlos,在没有通向球门的直接路线的情况下,从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员,并在快要出界的时候急转向左,砸入球门。
图源:网络 香蕉球图解
球的突然拐弯让在场球员,特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮,最具标志性和最违反物理学定律的任意球,被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年,终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。
马格努斯效应
图源网络
当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。
图源:陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图
旋转物体之所以能在横向产生力的作用,是由于物体旋转可以带动周围流体旋转,使得物体一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小。
是不是听得云里雾里?
香蕉球轨迹
球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右,所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压,右侧产生高压,这样就导致足球存在横向的压力差,并形成向左侧的力。
图源:NKPhysics
根据物理公式,距离越远,速度越慢,球偏离角度也就越大。因此,我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻,会发生更剧烈的偏转,给守门员一个巨大的“惊吓”。
我也能踢出和C罗一样的球吗?
回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球,这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念,同时也混合了“电梯球”,即指大力踢出的足球,下落很快,像是从电梯上下坠,它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。
图源: 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”
葛惟昆教授解释说:“踢出电梯球的一大关键要素,就是球的初始速度要快。”要踢电梯球,球的初始速度应该接近150公里/小时,没错,就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。
图源:科学世界
研究人员在进行场景模拟时发现,要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙(假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排)成功射门,球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°~17°之间,也就是仅有2°的精度范围(在距离球门25米的位置,踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况)。
如果是足球,以每小时90千米的速度每秒旋转8转,球会在这个距离内弯曲3米以上。
图源见水印
而踢出弧线的关键在于,落脚点在偏离球心的位置,偏离球心的幅度越大,球的转速越快。有研究人员称,安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋,让马格努斯力倾斜向下发挥作用,从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。
资料来源:科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics
整理:董小娴
两岸同胞“云拜年”蔚为风潮 祝福中传递交流心愿******
(新春见闻)两岸同胞“云拜年”蔚为风潮 祝福中传递交流心愿
中新社北京1月27日电 (朱贺)“愿两岸春暖花开,望两岸共向美好未来,期待两岸民众早日聚首一堂……”癸卯兔年春节,两岸各界人士以视频方式向同胞拜年蔚为风潮,同胞们在拜年词中传递祝福,讲述期盼恢复交流、共享团圆的心愿。
连日来,“两岸同胞拜大年”话题在大陆社交媒体中讨论热烈,截至27日已获超1.2亿次阅读量。有网友表示,在穿越海峡的新春祝福中看到了“两岸一家亲”,望两岸早日冲破阻隔、团圆美满。
近年两岸关系复杂严峻叠加新冠疫情等因素,令两岸交流颇为不易。北京联合大学台湾研究院副院长李振广接受中新社采访表示,在此背景下,两岸同胞坚持以“云端”方式互叙亲情,充分证明台当局出于政治利益的阻挠无法阻断两岸血脉相连的骨肉亲情和彼此牵挂。
祝福跨海而来,思念绵延不断,尽快恢复交流成为今春两岸同胞的共同心声。正如中国国民党前主席洪秀柱在拜年视频中所言,希望两岸各领域的交流都能恢复热络,携手同心,和衷共济。
前台北市议员罗智强、台湾统一联盟党主席戚嘉林、台湾新党主席吴成典、台湾人民共产党主席林德旺等党派人士,也通过拜年视频表示,愿两岸恢复交流,携手并进。台北市议员秦慧珠向上海市民拜年,她谈到,上海和台北是姐妹市,希望疫情后可以互相拜访,互助合作。
“期盼未来一年两岸文化纽带愈加坚韧。”台北书院山长、文化学人林谷芳在拜年视频中表示。京剧梅派传人梅葆玖大弟子、台湾京剧艺术家魏海敏则在祝福中表达了新年到大陆登台演出的心愿。致力于两岸交流二十余年的台湾知名画家李沃源期待,未来带更多台湾同胞到大陆交流,也欢迎大陆画家好友赴台采风。
春节是两岸同胞共同的历史文化传承,也是彼此心灵契合的重要桥梁和纽带。家庭是两岸血脉相连、融合发展的缩影,两岸夫妇的拜年祝福也格外动人。
在北京生活12年的台胞律师林敏睿与来自山东的妻子在北京度过第四个春节,与孩子们共祝两岸同胞新春快乐。台湾青年林宇阳和来自西安的太太王曼则回到台湾过年,他们希望海峡两岸同胞都能相亲相爱,相向而行。
在各地过年的台青和台生也通过镜头表达新春祝愿。在大陆创业多年的台青徐韬返台与家人团聚,他期盼两岸共同发展、共享繁荣;浙江临海潭子茶屋负责人陈彦桦则希望,更多台湾青年主动融入祖国发展,让两岸青年间的合作“兔”飞猛进;就读于中国人民大学国际关系学院的台生曹耿豪留校过年,他说,大陆的伙伴都对自己照顾有加,让他在此有了家的感觉,倍感温暖。
“拜年过程中,两岸同胞感觉彼此的感情更深、更浓了。随着更多台湾同胞来大陆求学、工作、生活、扎根,这种联结会越来越深厚。”李振广期待未来两岸交流更密切、更便利,为台海和平稳定筑牢坚实基础。(完)