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
民进党吞下“三连败”苦果,台媒:反映选民对其失望与怒火******
【环球时报综合报道】台北“立委”补选,民进党毫不意外再败。连同去年11月的“九合一”选举以及12月的嘉义市长延选,这已是民进党遭遇的三连败。
这次补选是为了填补蒋万安因参选台北市长而辞去的“立委”席位,由国民党的王鸿薇对阵有“小英男孩”之称的民进党人吴怡农。据《中国时报》9日报道,此次台北市第三选区补选,投票率仅43%,结果王鸿薇以多出5780票的优势击败吴怡农,为蓝营守住重要一席,也保住台北市长蒋万安的“本命区”。王鸿薇称,这场选举是台北市长选举延长赛,成功接棒让市长蒋万安拼市政没有后顾之忧,更对2024年台湾地区领导人选举和“立委”选举打下一剂强心针。国民党主席朱立伦称,国民党不会有一丝一毫自满。
民进党代理主席陈其迈9日称,民进党虚心接受结果。《联合报》9日称,这次补选投票率不高,依过去经验,这意味着蓝绿都得靠基本盘取胜,但嘉义市长延选和台北市第三选区补选的结果都对民进党不利,表明连绿营基本盘也看不下去民进党的作为,投票率低落。文章认为,这一波蓝强绿弱和民进党屡战屡败,更多的不是国民党支持率扩张,而是民进党自我沉沦所致。
紧接着南投“立委”补选将在3月4日登场,联合新闻网9日直言,“几乎可以预期民进党会输”。“立委”办公室主任黄世安9日撰文称,从政治现实面而言,此次与3月的“立委”补选结果,对接下来的“立法院”政治生态几乎不会有任何影响。但绿营连败所引发的政治骨牌效应,对蓝绿两党内部权力结构与路线之争,甚至2024年选举都有着密不可分的关系。更可怕的是,政党一旦进入败选循环阶段,不论政策好坏都将失去论述的正当性与民众的关注度,也不具理性讨论的意义,“让整个政党弥漫着失败主义,只能坐以待毙,等待对手出错”。
《中国时报》9日称,此次吴怡农一改民进党台北市长候选人陈时中的打法,有争议的党内人士一概谢绝站台,也不见蔡英文“轰炸式辅选”。但从选举结果来看,无论是败选检讨,还是民进党当局发红包笼络民心,各种手段统统失效。民进党选战三连败,反映的是选民对其的失望与怒火,吴怡农的败选是选民给民进党的第三次警告,提醒执政者“检讨不能只是说说而已”。文章称,蔡英文承诺的行政部门改组“支票”,如果届时还是换汤不换药,未来势必将继续吞败。(程 东)
(环球时报)