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
漳州台联会长:活化涉台文物 唤醒迁台共同记忆******
中新社漳州1月2日电 (记者 张金川)“在当前两岸关系背景下,我们不能让涉台历史静默、黯然,应该讲好漳台故事。”福建漳州市台湾同胞联谊会会长方丽云2日接受中新社记者采访时表示,应让涉台资源充分活化,唤醒台湾同胞特别是台湾青少年的根脉意识、祖地意识。
当天上午,漳州市政协十四届二次会议开幕,方丽云在大会书面发言中指出,漳州与台湾隔海相望,独特的地理位置决定了漳州与台湾无法割断的联系。“漳台的渊源关系渐渐以族谱、家书等文献和文物古迹的方式沉淀下来,是维系两岸同胞感情的重要纽带。”
方丽云称,当前,族谱、书信、老照片等“迁台记忆”的征集工作已在福建全省展开,漳州市涉台文物保护工作健康有序发展,取得较好成效。官方数据显示,该市现有涉台文物306处,重点涉台文物88处,为福建省之最。
但目前漳州市涉台文物研究水平较低,对涉台文物丰富的历史文化内涵的深入发掘、展示和传播不足;同时,反映海峡两岸历史渊源的文献资料和生产生活实物资料消逝速度加快,抢救和征集工作十分紧迫。对此,方丽云提出以下建议:
一是做好涉台文物保护利用的宣传、研究和规划编制。设立并启动“涉台文物保护工程”,重点保护一批祖籍在漳州的台湾同胞的祖祠、祖居和历史文化村镇。同时,有计划地深入挖掘和保护反映两岸渊源的文化、习俗、传统工艺、传统产业等非物质文化遗产。
二是以历史文化名城效应开辟涉台文物交流窗口,在历史文化名城保护过程中带动涉台文物古迹的开发利用。
三是有重点地利用历史文化资源举办专题性展览。进一步整合漳州市目前众多能反映两岸关系,尤其是漳台关系的专题博物馆等资源,积极探索更具时代性、趣味性、参与性的展示方式。
四是积极开展海峡两岸文化交流活动。充分利用文物史迹和历史名人优势,组织学术研究机构加强两岸交流互访,将学术研究与现实服务有机结合起来,促进漳台文化研究的深入和学术的繁荣。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)