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
铁警师徒的第28年坚守和第一个春运:平凡岗位护平安旅途******
(新春走基层)铁警师徒的第28年坚守和第一个春运:平凡岗位护平安旅途
中新网太原2月3日电 题:铁警师徒的第28年坚守和第一个春运:平凡岗位护平安旅途
作者 李庭耀 李小朋
“各位旅客,春运期间出行人多拥挤,请大家过安检后及时检查自己随身携带的行李物品,以免遗漏或误拿影响后续出行。”2023年春运正在进行,山西太原火车站进站口,民警刘学强和李晨俊穿梭在人群中,不断向旅客发出提醒。
今年50岁的刘学强是太原铁路公安处太原车站派出所值勤二队民警。从警28年,他先后经历乘警等多个岗位,2012年调动至太原车站派出所工作至今已在执勤岗位10多个年头。李晨俊今年28岁,2022年才调到太原车站派出所工作,这是她在执勤岗位的第一个春运。
为使年轻民警更好融入春运工作,单位专门安排刘学强与李晨俊结成师徒对子。春运期间,乘坐火车出行的旅客明显增多。早上一接班,太原火车站候车室里已坐满了拎着大包小包的旅客。安检查危盯控、候车室巡查、旅客安全宣传、列车乘降组织……刘学强带领李晨俊忙碌起来。
民警刘学强和李晨俊正在与旅客进行交流。 李小朋 摄一上午的时间,刘学强的微信运动步数就已突破1万步。长期在一线工作,刘学强患有一些慢性疾病,每次下班都会先坐在凳子上稍微歇缓一下,然后才慢慢回家。但在执勤岗位上,刘学强却始终不服老,精神饱满。午休间隙,看到师父腿部疼痛,李晨俊悄悄帮他打好午饭,带到了进站口执勤室。
28年来,刘学强接触最多的就是旅客。看到旅客遇到困难,他都会第一时间主动上前询问,提供帮助。面对违法犯罪,他也总是嫉恶如仇。2017年到2019年,刘学强连续三年荣获优秀公务员称号,又在2021年到2022年连续两年荣获优秀公务员称号。
1月14日下午,刘学强和李晨俊在候车室执勤过程中,接到一名旅客求助。对方是一名外来务工人员,准备乘坐火车返回老家,发现随身携带的黑色背包丢失,里面装有身份证、现金,还有一些给家人购买的新年礼物等物品,求助时神情慌张。
根据失主提供的信息,刘学强安排李晨俊联系派出所视频指挥室,通过监控摄像头追踪,发现失主在售票厅过安检后,急急忙忙去买票,把背包落在安检仪上,而跟在他后面的一位中年男子拿起背包装进自己的箱子里。
民警发现捡包男子已经进入候车室,刘学强立即出动,找到这名男子。有视频为证,对方承认在售票厅捡到黑色背包。刘学强对其进行了批评教育,并核对包内物品后将包还给失主。
没有惊天壮举,没有豪言壮语,只有日复一日的平凡工作和默默坚守,刘学强用自己的一言一行帮助年轻民警快速成长,李晨俊也在师父的言传身教下学习掌握各项业务技能并学以致用。春运还未结束,刘学强和李晨俊仍在平凡岗位守护平安旅途。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |