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
久违的返乡:“都在庆祝团聚的不易”******
中新网北京1月17日电(记者 袁秀月)2023年春节来得尤其早,进入1月份,在外的游子便陆陆续续踏上返乡的归途。
这是疫情防控进入新阶段后的首个春节。官方预计,今年春运期间客流总量约为20.95亿人次,将比去年同期增长99.5%,恢复到2019年同期的70.3%。
在这个春节,很多家庭实现了久违的团圆,人们带着期许迎接农历新年。
北京西站,返乡乘客带着行李踏上回家路。袁秀月 摄“庆祝团聚的不易”
2023年春运第9日,作为北京客运量最大的火车站,北京西站迎来客流量攀升的一天。这天,全国铁路、公路、水路、民航共发送旅客4114.1万人次。
53岁的李霞是这4114.1万分之一,她的目的地是四川宜宾。李霞在北京从事餐饮行业二十余年,对以前的她来说,过年回不回家都一样。“因为假期短,光路上都要两天两夜,花钱不说,来回跑还晕车难受。”
年轻时她在外打工,两三年不回家过年是常事。父母也体谅,总是劝她别回了。前两年因为疫情,春节她都待在北京。然而前段时间,当李霞再次跟母亲说不回家时,母亲却有点不高兴。
“她心里有点不舒服,她年纪大了,身体也不好,现在就盼着我回家,后来我说回家她才又高兴了。”李霞说,今年她身边在外打工的人基本都回家过年了,这次回去她要待个十几天,多陪陪母亲。
北京西站候车大厅。袁秀月 摄60岁的陈立强最牵挂的是孩子,他在北京做了二十多年的室内装修,往年他都正常回老家漯河过年,然而在外工作的孩子都不回来,家里人从来没凑齐过。今年一家人终于能一起过节,他特别高兴,还说今年过年会更隆重一些。
早早回家过年的陈萌能明显感觉到,今年的年味儿更浓了。“因为都是好几年没回家,所以赶集买东西的人特别多,都是在庆祝团聚的不易,我家也比两年前过年多准备了些年货。”
疫情期间,31岁的陈萌迎来身份的重要转变,成为了妈妈。孩子出生以来,一家人都没回家过年。今年春节,她和丈夫早早选择自驾从北京回许昌老家。这几天,老人特别开心,孩子也到处跑着玩。
游客在兔子形状的“许愿卡”上写下心愿为新年祈福。 汤彦俊 摄“最想念家乡的一碗米线”
对于中国人来说,春节是一年中最隆重的节日,忙碌了一年的人们停下来休息,感受久违的团聚带来的喜悦,抚慰心中淡淡的乡愁。
来自云南玉溪的罗鹏,来北京已有六七年。他和哥嫂在北京开了一家手工店,前两年他们都没回家过年,今年哥嫂仍待在北京看店,罗鹏一人坐上了回家的高铁。
罗鹏说,他们老家过年有很多民俗活动,比如舞龙舞狮、踩高跷等,过年还要拜年、守岁、吃宵夜,非常热闹。但让他最想念的,还是家乡的一碗米线,在别的地方吃不到那个味道。
进入而立之年后,父母一直操心罗鹏的人生大事,往年因为没回家过年躲过了催婚,他调侃,今年算是躲不过去了。
北京西站,返乡乘客带着行李踏上回家路。袁秀月 摄陈立强今年回家也有两件大事,一是看看6个月大的小孙子,回家前他特地在网上给孙子买了小汽车。二是小儿子今年过年要定亲,他得在家里好好张罗。
他们老家的习俗是,当年定亲当年结婚,如果过年时定亲,年底结婚最好不过。现在老家办婚礼已没有限制,他想尽快把小儿子的婚事给定下来。
对陈萌而言,这个春节没有特别的事要做,因为回家比较早,年货也是在家里置办的。她打算多回几趟娘家,多陪陪父母,珍惜跟家里人在一起的时间。如果有机会的话,一家人在老家拍个全家福。
北京南站候车大厅。袁秀月 摄新的期许
三年间,新冠疫情反复延宕,让很多人认识到身体健康的重要性。在记者的采访中,多位受访者都表示,今年最大的好消息是“一家人都‘阳康’了”、“家里平平安安”、“家里老人身体健康”。
“疫情三年,几多欢喜几多愁,每个家庭情况不一样。这三年间,我们家总体来说还算不错,家人都平平安安的,我已经挺高兴了。”陈立强说,干他们这一行的容易出意外,所以挣多少钱都没有平安健康地活着重要。
李霞关心的还有她的工作,她透露,这几年,疫情对餐饮行业冲击比较大,“老板没有生意,员工就没有工资,钱有点不好赚”。随着疫情防控政策调整,餐饮业复苏回暖,他们的工作也渐有起色。
同时,罗鹏的手工店生意也慢慢好起来,来店里的顾客明显多了,他希望明年的生意越来越好,最好能在北京开一家分店。
农历腊月二十四,春节前的最后一个周日假期,上海的商场、街头处处洋溢着红红火火的喜庆氛围,吸引了不少民众前来感受年味。 中新社记者 汤彦俊 摄2022年,张跃考上北京某大学金融专业的研究生。研究生阶段需要外出实习增加实践经验,但受疫情影响,实习机会减少。他希望,未来在实习就业方面能有一个比较好的结果。
记者注意到,在17日的国新办发布会上,国家统计局表示,随着经济的好转,就业需求的扩大,岗位会相应增加,2023年我国就业形势有望总体改善。
此外,有关负责人表示,随着疫情防控转入新阶段,各项政策不断落实落细,生产生活秩序有望加快恢复,经济增长内生动力将不断积聚增强。
新年新气象,春节将至,过个好年、来年讨个好兆头,这也成为人们共同的期许。(应受访者要求,文中人名为化名)(完)
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