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
G219国际自驾游目的地高峰论坛在广西北海举办******
中新网北海1月12日电(翟李强)在中国文化和旅游部的指导下,由西藏自治区旅游发展厅主办,中国科学院青藏高原研究所、广西壮族自治区文化和旅游厅支持的G219国际自驾游目的地高峰论坛,1月11日在广西北海举办。
本次论坛聚焦旅游兴边富民与G219国际自驾游升温发展两大主题,为适时推动G219+G318自驾区域旅游体系的完善,形成与航空、铁路齐驱联动的布局,突出探讨如何将G219独有的自然禀赋、资源优势转化为经济优势、发展优势,旨在推动G219西藏段沿线旅游业及兴边富民向纵深发展。
图为G219西藏段的风光。 主办方供图中国文化和旅游部资源开发司副司长张锐瑞在致辞中表示,G219景观类型多样,民族风情浓郁,是集自然风光和民族风情于一体的自驾游廊道,具有富民、兴边、强国、睦邻的重要意义。文旅部将一如既往地支持G219旅游发展,全面深化合作,广泛凝聚市场、社会等各方力量,实现G219自驾游发展大市场的共建共享、相融相盛,不断满足旅游市场需求,促进沿线社会和经济发展,带动沿线人民群众增收致富。
G219,即国道219线,北起新疆喀纳斯,南至广西东兴,沿线经过新疆、西藏、云南、广西四个省区,覆盖新疆至广西所有边境地区,全长逾万公里。2020年,西藏自治区、广西壮族自治区、新疆维吾尔自治区、云南省的文化和旅游行政管理部门于广西南宁共同成立了“中国G219旅游推广联盟”,以加快推进G219沿线省市旅游资源整合,共同打造世界级旅游线路,力促区域旅游协同发展。
为充分运用第二次青藏高原科考成果,本次论坛特别邀请了中国科学院青藏高原研究所多位专家参加,并作主题分享,就青藏高原科学旅游发展、G219沿线地质演化和湖泊科考与地理旅游等方面进行了探讨。专家们指出,G219串联起了亚热带季风气候到寒带气候的丰富自然景观,整条公路景观类型丰富多样,野生动物分布广泛,植被类型差异明显,拥有得天独厚的科学旅游开发资源及优势,在社会经济与科学旅游产业发展潜力巨大。
西藏自治区旅游发展厅厅长王松平表示,将持续引导西藏G219自驾游行业向特色化、产业化、品牌化、标准化方向发展,始终践行“绿水青山就是金山银山、冰天雪地也是金山银山”的发展理念,推动G219在旅游业抵边强边、统筹边境地区旅游发展全局中发挥更大的作用。
图为G219西藏段的风光。 主办方供图广西壮族自治区文化和旅游厅副厅长郑艺表示,广西和西藏在旅游产品品牌的打造和旅游企业的合作上,享有广阔的前景,希望双方在打造世界级精品线路上,深化合作,发挥“中国G219旅游推广联盟”的作用,加强高原特色自驾游、边关风情游等区域品牌的合作和推广,共同完善相关机制,推动两地旅游融合发展。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |