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
外媒聚焦二十大闭幕:擘画中国未来发展蓝图 ******
中新网10月22日电 10月22日,中国共产党第二十次全国代表大会胜利闭幕。国际舆论对此高度关注,表示中共二十大擘画中国未来发展蓝图,为今后发展指明道路,为现代化建设奠定基础,并评论称中国一定能实现奋斗目标。
外媒高度关注二十大闭幕会
随着二十大胜利闭幕,法新社、路透社、美联社、韩联社、日本广播协会(NHK)、越通社、半岛电视台等多家外媒纷纷进行报道。
10月22日,中国共产党第二十次全国代表大会闭幕会在北京人民大会堂举行。 中新社记者 盛佳鹏 摄俄罗斯卫星通讯社、塔斯社等多家俄罗斯媒体关注到,第二十届中央委员会和中央纪律检查委员会,已经选举产生。大会还通过了关于十九届中央委员会报告的决议、关于十九届中央纪律检查委员会工作报告的决议,和关于《中国共产党章程(修正案)》的决议。
新加坡《联合早报》发布多篇文章对二十大闭幕会进行报道,并对日程安排和闭幕会流程进行了详细介绍。
拉丁美洲通讯社在题为《事关中国现代化建设的重要大会闭幕》的报道中指出,过去一周,代表们就过去五年的管理、成就和挑战,以及修改党章工作进行了讨论。
古巴《格拉玛报》在对二十大闭幕会进行报道时评论称,中国将以自身发展更好地促进世界和平与发展。
二十大擘画中国未来发展蓝图
国际舆论认为,中共二十大对于中国和世界都具有重要意义,擘画中国未来发展蓝图。
美联社报道称,二十大为中国未来五年设定议程。二十大报告彰显中国面对国内外挑战坚持当前道路的决心。
越通社认为,在中国开启全面建设社会主义现代化国家新征程的关键时刻,二十大极为重要。二十大报告强调了中国共产党的中心任务,即团结带领中国人民全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。
《今日巴基斯坦》则观察到,报告阐述了中国推进高水平对外开放的重要性。《巴基斯坦观察家报》援引俄罗斯亚洲工业企业家联盟主席维塔利·曼克维奇的话称,中共二十大为中国未来经济发展和外交政策指明道路。
伊斯兰堡战略研究所中巴研究中心研究员穆罕默德·费萨尔认为,二十大报告为中国现代化建设奠定了基础。中国将在“塑造周边地区和平与稳定框架方面发挥关键作用”。
委内瑞拉南方电视台在对中共二十大的报道中,特地提到了到2035年中国发展的总体目标,并评论称中国一定能实现其奋斗目标。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |