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
今天19:50,浙江卫视美好跨年夜致敬每个全力以赴的你******
随着2022年接近尾声,属于2023的新篇章也终于即将开启。今日, 2022-2023浙江卫视美好跨年夜节目单发布,为迎接新年的喜庆气氛再添一把火热。今年浙江卫视美好跨年夜,围绕“向美好,新篇章”,邀请行业代表、青春榜样和表演嘉宾共同用一首首承载记忆的作品致敬新时代奋斗者,让更多观众感知平凡中蕴藏着的伟大力量。
2022-2023浙江卫视美好跨年夜的舞台,不止是灯光与旋律交错的文艺空间,更是心与心交汇的情感空间。它将美好、奋斗、传承、坚守等精神元素串联起来,回应社会关切,凝聚情感共鸣。近日,美好跨年夜发布了一组“没有一个冬天不可跨越”主题海报,致敬那些为了更加美好的明天而持续拼搏的时代奋斗者。穿梭在大街小巷的外卖员来去匆匆传递三餐温暖;交警在每一条平稳畅通的道路上风雨无阻守护前行;坚守在接诊大楼的医务工作者处理着百位数计的排号,为每一个生命护航……每一个平凡的个体虽然微小但却蕴含非凡的力量,无数微小的个体最终将汇聚成这个时代最美的注脚。
浙江是中华优秀传统文化汇集的“非遗大省”,是宋韵文化集大成之地。近年来,浙江卫视不断深入挖掘优秀的传统文化,坚持贯彻ZMG“以传播力先行推进高质量发展”理念,用电视语言打开浙系传统文化之窗、讲好中国故事,润物无声地将“最具美好感的视媒体”形象种在了无数观众的心里。今年美好跨年夜舞台上,观众可以从申遗成功的中国传统制茶技艺及相关习俗感受传统文化的厚重,还可以欣赏古筝、竹笛、二胡等各展所能演绎“民乐巅峰对决”,更有首位宋韵数字人“谷小雨”惊喜亮相展示宋韵文化的别样风采……浙江卫视美好跨年夜为传统文化搭建舞台,将美学精神与人文故事巧妙结合,让传统文化在新时代绽放。
本场晚会还邀请华语乐坛的多位实力唱将,组成了触达老中青视听审美的顶级音乐舞台,以经典传唱的艺术方式贯穿起过去、现在和未来。杨丞琳和和童声合唱团演唱《一千零一个愿望+暧昧+年轮说》与张栋梁的经典联唱《小乌龟+北极星的眼泪+当你孤单你会想起谁》各自自带“回忆杀”的怀旧组曲足以让人一秒回忆起青葱岁月。GAI周延和孟佳将用《华夏》与《东方》演绎出不同视角的国风中华魂;希林娜依•高联动唢呐版《大圣》可谓新意十足;郑云龙与宋轶的《水调歌头》会与以往的版本有何不同?此外,范丞丞、董思成等歌手也将带来各自的最新舞台,万妮达、乃万合作的方言rap串烧则能带领观众感受方言音乐的魅力。更有尚雯婕、唐汉霄、王赫野等实力唱将一同用歌声为这场全年龄向的跨年狂欢增添美好动力。
浙江卫视多档王牌综艺的嘉宾阵容也已官宣加盟,他们将以怎样的方式唱响一首首承载年代记忆、让心灵穿越时空的歌曲?在《奔跑吧》节目中贡献出梦幻舞台首演后,蔡徐坤这次又将带来全新的《Hug Me》跨年舞台。究竟他们会为观众带来怎样的惊喜?更多精彩,尽在今天19:50顾家家居2022-2023浙江卫视美好跨年夜。让我们在2022年的最后一个夜晚,与浙江卫视一起奔跑向美好,开启新篇章!