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
中新社70年丨范长江之子范东升的“梦之旅”******
不经意间到了怀旧的年龄,回顾平生,有两件事特别感到庆幸:
一是1977年恢复高考,我考上北大中文系新闻专业,从此改变了一生命运;
二是上个世纪90年代初成为中新社麾下一名新闻记者,因而有幸亲眼见证了改革开放给祖国大地带来的沧桑巨变。
重回塞外故地恍如隔世
在中新社做记者期间,有一次采访活动特别令人难忘:1997年正值内蒙古自治区成立50周年,7月中旬我们一行四人驱车前往呼和浩特、包头两市以及土默特左旗、武川县等地采访。
我本人有很深的“内蒙古情结”。
1936年我的父亲范长江先生作为《大公报》记者到绥远(今内蒙古地区)进行战地采访,随后写下《塞上行》一书。
30多年过后,1968年我与成千上万名北京男女知识青年一起到内蒙古插队,在那里度过8个春秋。我以中新社记者的身份再访内蒙古,差不多又一个30年过去了,重回塞外故地,真有恍如隔世之感。
▲范东升重走《中国的西北角》之路留影那一年我17岁,被分配到土默特左旗塔布赛公社帐房大队落户。塔布赛村正是自治区主要创建者和领导人乌兰夫的家乡。
在1971年底我离开农村,又到呼和浩特市一家小厂当了5年学徒工。当时正处在“文革”时期,我也和其他北京知青一样,第一次备尝贫困疾苦的味道。
这里农村的贫穷落后远远超出城里人的想象。
农民的住宅都是用土坯搭盖的,整个村落一眼望去一片土黄。这里在严寒的冬天气温可降至摄氏零下二三十度,但很多人家连玻璃都买不起,只是在窗框上糊一层窗纸或旧报纸。
室外冰天雪地,室内也同样寒气透骨,却没有任何现代意义上的“取暖设备”,一般就是一家老小围坐在由做饭余温烘热的炕头上捱过寒冬。
村里刚刚通上电,但是许多老乡为了省电钱,吃了晚饭就上炕睡觉。挑灯夜读要算是知青们特别“奢侈”的一种“夜生活”了。
由于时常断电,于是买几两煤油倒在墨水瓶里,在瓶盖上打一个洞,穿上一根棉线做灯芯就是“煤油灯”。
“马莲滩上盖起游乐场”
此次专程回到土左旗采访,发现20多年来这里发生了奇迹般的变化,几乎令人难以置信。
我带领记者团一行驱车沿刚刚建成通车的察素齐—塔布赛县道“回娘家”,只花了半个多小时。回想当年村里的知青去一趟旗里,沿60里的土路常常步行要走一整天。
▲范东升带领记者团队采访帐房村里一幢幢“四角落地”(即墙的四角砌有砖柱)式或全砖木结构的住房取代了昔日的土坯房。
老乡们谈起现在的生活变化,不住地说:“好了,都好了!比你们在时强多了!”帐房的乡亲从过去以粗粮为主改为吃白面、大米为主,莜面反成了稀罕物,爱吃莜面的,还要到出产莜面的武川县买回来。
老乡家里,收录机、电视机已不新鲜,富裕人家购置了手扶拖拉机或小四轮拖拉机,有的甚至拥有汽车。
旗政府所在地察素齐镇已经由一个“大村庄”,发展成了一个百业兴盛、市容井然的塞外新城。
我们采访土左旗云中义旗长时,他如数家珍地用一连串惊人的统计数字来介绍改革开放以后土左旗的飞跃发展。
土左旗已陆续兴建金山经济技术开发区、哈素海旅游开发区和白庙开发区。其中哈素海约有30平方公里,风光秀丽,已开发成为一处新的旅游避暑胜地。
我不由得清晰记起自己在梦境中吟出的两句诗:“几回回梦里回帐房,马莲滩上盖起游乐场……”。
历史与现实的对照
刚刚离开麦菽飘香的土默川平原,我于8月上旬又应台湾海基会的邀请,参加中国记协的大陆期刊代表团访问祖国宝岛台湾。
在10天环台岛访问期间,随团沿高速公路从台北市出发一路南行,过台中市,观日月潭,登阿里山,访高雄港,再自西向东飞越中部山脉,到台湾东部的花莲市采访之后,意犹未尽地返回台北。
此次仲夏的两地采访活动,对我来说可称为梦幻般的旅程,历史与现实的对照,祖国大陆与台湾经济状况的比较,令人感慨万端。
在采访活动结束之后,我写下长篇纪行《梦之旅》连载于《华声》杂志。
台湾地区有“亚洲四小龙”之一的称誉,而在上世纪90年代中国大陆的经济腾飞尚处在初期阶段,与台湾当时的社会经济发展水平还有比较明显的差距。
我在文中这样写道:“自上世纪80年代以来,祖国大陆正以同样迅疾的步伐,以更加宏大的规模开始经济起飞,很有可能创下世纪之交的新的中国奇迹。”
20多年前我在文中做出的预言,今天已经成为活生生的现实。当年我父亲笔下的那个内忧外患、饿殍遍野的旧中国早已一去不复返。
▲范东升参加新闻文风改革暨“中新风格”学术研讨会 中新社记者 富田 摄作为新中国的新闻工作者,能够亲眼观察在改革开放中祖国人民拼搏奋进的历史进程,亲手记录中华民族走向伟大复兴的辉煌业绩,我感到无比的幸福和自豪。
作者:范东升(中国新闻社原编委会成员)
原文刊登于中新社《离退月报》
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |