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
港澳政协委员抵沪履职 聚焦经济“复苏”共同发展******
中新网上海1月10日电(记者 范宇斌)“新的一年新的开始,我第一站就是到内地,到上海参会履职。”上海市政协委员、新龙基投资集团总裁李可庄10日接受中新网记者采访时说,再次从香港回到上海,让他感到有点兴奋。
1月10日,中国人民政治协商会议上海市第十四届委员会第一次会议在上海开幕。香港、澳门与内地8日恢复首阶段免检疫“通关”后,不少在港澳地区工作生活的上海市政协委员在获悉政策调整后,第一时间抵沪赴会。
“今年终于有机会来到上海,与其他政协委员面对面进行履职交流。”上海市政协常委、上海市工商联副主席、澳门联生发展有限公司执行董事马志远告诉中新网记者,新冠肺炎疫情以来,他只能“云履职”。“今年我重点关注‘通关’以后,如何促进沪澳交流,尤其是推进两地金融、科技、旅游、文化等领域的交流合作。”
“中国疫情防控进入新阶段,我将和在澳门的政协委员一起发挥联通国际的优势以及各自专业所长,助力沪澳经济社会发展。”马志远表示,今年他将留出更多时间和精力,尽己所能,搭建澳门与内地的交流渠道。
来自香港的李可庄从事金融投资业务,在他2023年的行程计划表上,上海是至关重要的一站。他表示,“三年后再次抵达上海,能够实实在在感受到上海从疫情中恢复的蓬勃朝气,以及上海人的冲劲、拼劲、干劲都没变,大家的精神面貌和心态都很好,这让我对上海发展更有信心了。”
李可庄说,今年他更关注上海未来经济发展的突破点、增长点以及新兴产业发展。“借助这次参会履职的机会,我将开展更多的实地探访、考察调研,了解经济发展和民生领域问题,助力上海经济社会活力进一步释放。”
今年,上海市政协委员中又多了一些“新面孔”,他们怀揣更大的期盼,和“老委员”一道站在新起点,积极建言献策。
上海市政协委员、交通银行(香港)有限公司私人银行中心总经理徐志道特别关注沪港两地金融合作。他告诉中新网记者,香港、上海都是金融中心,两地各有优势,应该发挥出“1+1>2”的效果。“上海是科创中心,香港是创科中心,香港在与国际接轨、科技与政策结合等方面经验或将助力上海发展。”
“作为一名‘新委员’,我希望提出有分量、接地气的提案。”徐志道说,“疫情也给了我们一个反思的机会,在经济上如何去融合。沪港合作在恢复‘通关’后,两地银行之间的交流合作将更为紧密,在金融政策、自由基金的互联互通以及银行系统互通上,可以更进一步展开合作,从而让两地居民在自由流动上更便利,也有利于作出适合的投资安排。”
上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立也是一名“新委员”,“首次参加上海市两会,我感受到上海对科技创新的重视,而我更多关注人才、核心技术、创新链上下游协作和协同发展等方面议题。”徐立告诉中新网记者,“当前,内外部环境面临诸多考验,更要积极推动双向交流,一方面把人才送出去,接轨最前沿的科技发展,另一方面要‘筑巢引凤’把人才引进来。只有长期保持人才的双向流动,才能在未来竞争中成为人才高地。”
对此,在沪港两地人才交流、基础科研交流方面,徐立认为,“两地各有所长,香港高校科研资源非常,新兴专业顶尖人才荟萃,而上海既有人才,又有大市场,增进双向流动显得非常重要,要促进沪港两地人才平台交流和人才交流。同时也要产教联动、合作培养更多青年人才。”
带着思考与期盼,来自港澳地区的上海市政协委员们将在履职过程中,建真言、谋良策,为内地与港澳地区的共同发展搭建更多沟通桥梁、凝聚更多发展共识。(完)