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
别把“舌尖浪费”当面子******
“新华视点”记者春节前后在上海、山西、广东等多地调查发现,在婚宴、商务宴请、豪华酒店中,“舌尖上的浪费”仍然时有发生。(1月31日新华网)
“一粥一饭,当思来之不易;半丝半缕,恒念物力维艰。”近年来,绿色低碳新风扑面,节约粮食、倡导光盘已成为社会共识。但与此同时,舌尖上的消费逆流时有抬头,宴会更是餐桌浪费“重灾区”,各类餐饮浪费现象仍需警惕。当前,随着疫情防控进入新阶段,各地餐饮业加速复苏,尤须强化节约意识,减少餐饮浪费。
餐饮浪费背后多是“面子问题”,换句话说,可称之为“面子”浪费。结婚摆宴讲究“宁多勿少”,春节家宴被搞成“剩宴”,商务宴请讲排场摆阔气,这些浪费行为背后都是“面子”在作怪。在“好面子”的裹挟下,按量点菜、餐中光盘、余食打包这些好习惯被贴上抠门、不爽利等标签,甚至还有少数人拿浪费当标榜,把大吃大喝、铺张攀比视为有身份、消费档次高的象征。凡此种种,都侵蚀着个人文明修养,消解着社会文明风尚。
于个人,杜绝舌尖上的浪费,关键在把好“人情关”。中国人重情义,逢年过节人情往来必不可少。宴请是情谊的联结,不该成为浪费的温床。我们必须明白,吃饭是肚子的事不是面子的事,剩了多少饭菜不但不能标刻情谊的深度,反会让有节俭意识者感到不适。婚丧嫁娶、朋友聚会、商务活动,适度备餐、点餐,文明、健康用餐,无疑是更好的选择。勤俭节约既是传统美德,也是生活必修课。从现在起,不妨与亲友一道弘扬舌尖新“食”尚,一起“光盘”把文明留下。
于社会,杜绝舌尖上的浪费是道综合题,须合力破解。既要更新观念,大力营造绿色低碳、理性消费的社会风气,让更多人主动养成节俭、适度的餐饮习惯;又要优化经营,向技术要进步、向创新要发展,如企业加强数字化管理,围绕点餐量、剩菜量做好统计分析,集中备料减少损耗、合理调整菜品分量、按需加工提高利用率、探索推广食材资源共享等;还要完善监管,驰而不息纠治餐饮浪费,相关法规执行、监督工作也要细化跟进。
节约精神永不过时。对餐饮浪费说“不”,益当下、利长远,于己于人于社会都大有裨益。多向发力、齐力推进,相信舌尖上的浪费越来越少,舌尖上的文明之花会越开越盛。 (张冬梅)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)