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
内蒙古政协委员秦立梅:从医和慈善相辅相成******
中新网呼和浩特1月12日电 题:内蒙古政协委员秦立梅:从医和慈善相辅相成
中新网记者 乌娅娜
秦二鲁住在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县山区的一个小窑洞里,因常年疾病双腿畸形,只能拄拐行走;他的老伴儿2019年突发脑梗,也行动不便。这几年,在秦立梅和她团队的免费悉心调养下,二老已恢复了自主劳作能力。
像秦二鲁这样身处基层、需要常年救治的患者,秦立梅已经帮助了一千多位,定期为他们送药送诊。作为一名内蒙古政协委员,秦立梅也是内蒙古“健康·彩虹”行动医疗服务团团长,她希望给基层群众带来更优质的医疗服务。
记者了解到,“健康·彩虹”行动医疗服务团是内蒙古民进的一个品牌项目,每年组织北京、内蒙古各大医院医疗专家,深入青海玉树、可可西里自然保护区和内蒙古多地,为当地困难群众、可可西里巡山护卫队队员提供医疗救援。
资料图。图为秦立梅为基层民众看病。 陈鸿顺 摄正在内蒙古参加“两会”的秦立梅向记者介绍道:“‘我们守护藏羚羊,你守护我们’这句话是可可西里索南达杰保护站巡山队员和尼玛扎西队长眼含热泪对我说的一句话。这些巡山队员每年要深入无人区巡山100多天,可可西里气候严酷、生存条件极其恶劣,队员们大多患有各种高原疾病。看着他们的身体状况和无法满足的就医需求,我和医疗专家们虽然面对长途跋涉和高原缺氧等各种困难,但没有一个人畏难退缩。几年来,在医疗救助队员的不懈努力下,巡山队员的身体状况大幅改善,确保了他们更好地保护可可西里这块人类的净土。”
在内蒙古乡村牧区、街道社区、养老院,都有秦立梅医疗服务团扶贫济困,救死扶伤的身影。2021年“健康·彩虹行动”获“民进全国社会服务工作优秀成果”称号;2022年,内蒙古民政厅授予秦立梅首届“内蒙古慈善奖”、慈善楷模称号。而秦立梅看来,这既是荣誉,更是责任担当。
秦立梅说:“作为一名医生,从医和慈善是相辅相成、相互促进的。”
新冠疫情期间,秦立梅所在的内蒙古百草堂秦氏中蒙医医院积极响应号召,为街道办事处、公安交警、社区工作者、志愿者等抗疫一线人员,累计免费捐赠7.9万余份、价值650万元的中药预防汤剂及防疫物资。同时,秦立梅也在积极探索如何更好发挥中医药对新冠病毒感染救治和预防方面的作用。
“今年两会,我带来的提案就是关于防疫新常态时期夯实中医疫病学学科建设方面的。对我而言,传承中医药文化,践行医者大爱使命是一种情怀,也是毕生追求的事业。”秦立梅说道。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |