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
外国专家:中国优化出入境政策促进全球贸易******
从1月8日起,中国对新冠病毒感染实施“乙类乙管”,取消入境后全员核酸检测和集中隔离。莫斯科美利坚大学高级研究员马丁·西夫1月11日在《中国日报》撰文称,旅行和国际贸易是促进全球和平与繁荣的重大、必要条件,因此中国的最新举措应当受到邻国以及其他贸易伙伴的欢迎。
中国优化出入境是大势所趋
文章指出,为遏制高传染性的新冠病毒传播,此前实施旅行限制是必要的。然而,随着新冠病毒致病力持续减弱,以及全球推动接种新冠疫苗及其加强针,该病毒所造成的威胁已经远远低于三年前。
遗憾的是,在当前严峻形势下,即便是最具建设性的举措也会被西方歪曲报道,被用于攫取廉价的政治得分。接下来的一年里,任何限制中国公民和货物在世界各地自由流动的行径,无疑都属于西方损人利己、搞破坏的范畴。
对于全球经济而言,最迫切需要的是与中国的新一轮贸易以及来自中国的投资。中国将再次发挥巨大的建设性作用,促进世界繁荣与增长。在过去20年里,中国一直是全球增长主要引擎,尤其是在拉丁美洲、撒哈拉以南非洲发挥了重要作用。中国与沙特阿拉伯以及其他海湾国家之间的贸易快速增长、关系持续深化,向着这一方向迈进是大势所趋、众望所归。
在地缘政治局势紧张的背景下,若要促进世界和平,最重要的是推动个人旅行以及商业和旅游业互动,为新一轮外交对话与外交接触营造更加积极的氛围。
对于拉丁美洲和非洲发展中国家而言,当务之急是吸引新一轮中国投资以重振陷入停滞与衰退的经济。除了英美智囊团,全世界都知道,中国无意破坏各国政府和社会的稳定。
积极回应中国新举措是良好开端
文章分析称,长期以来,中国以实际行动证明自己是一个忠诚可靠的伙伴,值得信赖,愿对世界各国进行投资并保持合作关系,而不是以意识形态和政府组织形式来划界。这是维护世界长期和平、促进全球发展与繁荣的必由之路。
如今,中国再次采取积极、明智和令人鼓舞的举措,以此促进世界贸易复苏,推动各国人民和政府重新建立联系、增进了解。各主要国家应当积极回应这一举措。一些国家的针锋相对不是人心所向,全球人民都希望在2023年看到积极回应,进而消除仇恨、缓解紧张局势、增加投资、加深理解、促进包容。
美国领导人和政客一直以来都是口惠而实不至,中国同其他许多国家一样早就对此见怪不怪。令人鼓舞的是,在世界各地,一些领导人已经意识到重要的是日积月累的政治才能,而不是在国际舞台上用侮辱性、煽动性的指责和谎言哗众取宠。在经历了这么长时间的新冠危机后,对中国优化防疫政策作出快速而积极的回应将是一个良好开端。
(编辑:严玉洁 王辉 周凤梅)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)