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
五年独自坚守 小站铁警的别样春节******
(新春走基层)五年独自坚守 小站铁警的别样春节
中新网河池1月17日电 题:五年独自坚守 小站铁警的别样春节
作者 孙赟飞 黄勇盛
今年58岁的覃柳宜是南宁铁路公安局柳州公安处金城江车站派出所六甲警务区的驻站民警,警务区只有他一人,今年是他独自坚守这里的第5个春运,也是他从警34年来在小站警务区工作的第24个春运。5年来,覃柳宜安全守护六甲警务区47公里的铁路线,为铁路运输安全添一份安心。
8时许,覃柳宜像往常一样,换上警服骑着单车开始线路巡查工作。六甲警务区管辖黔桂铁路上的岜伦、六甲、大漠、纳朝4个车站共47公里的线路,线路大多穿山越岭,途径的乡镇、村屯较多,人员流动和管理难度较大,沿线治安管理情况较为复杂,线路管理工作难度不小。
当巡查到小三峡景区一段线路时,覃柳宜发现线路防护栅栏出现破损,便立刻拿出手机拨打电话向铁路工务部门汇报情况。“喂,工长,我是派出所覃柳宜,我今天到小三峡这里,发现防防护网破了个洞,麻烦你们派人拿工具来加固。”
2017年10月,覃柳宜刚到六甲警务区驻站时,出现铁路防护网因破损未及时修补,铁路沿线村民的小孩跑到铁路边玩耍。为此,覃柳宜没少费工夫防止孩童翻越护网进入铁路影响列车安全运行。他每天步行40000步,用脚步丈量铁轨,20天走完辖区内的线路,累计巡线200公里,并将发现的68处线路隐患逐一登记造册,通报铁路相关单位及时进行修复,然后再现场确认修复完毕予以销号。
有多年刑侦经验的覃柳宜深知,铁路运输的平安,跟沿线民众的法制意识水平息息相关。为预防沿线路外伤亡事故,他日复一日走村入户,宣传铁路法律法规,讲解铁路安全常识,提醒村民不要图方便上道行走,也不要让大牲畜进入线路。
覃柳宜巡线经过村屯时,拿出随身携带的铁路安全法治宣传资料分发给民众,普及铁路安全法律知识。
“老板娘,你跟孩子讲,不要接近铁路,不要在铁路上面玩耍。”覃柳宜到小卖部宣传说道。
看到有小朋友经过,覃柳宜上前向他们做起了铁路安全宣传:“小朋友,要注意安全,不要上铁路线玩耍。”小朋友们围着他回答道:“好的,警察叔叔。”
覃柳宜向沿线村屯小朋友宣传铁路安全知识。 夏阳春 摄在六甲警务区驻站5年来,覃柳宜和辖区护路队员认真开展线路治安工作,实现了无危及行车安全案(事)件、无铁路交通事故、无因治安问题引发的行车事故、无大牲畜上道、无拆割盗案件零发生的目标。
临近中午,覃柳宜完成上午的巡线工作回到警务区,妻子曾春玲为其准备了午饭。覃柳宜放下警用装备,洗好手走进厨房,帮忙把菜端上桌,夫妻俩边吃边聊。
“在这里生活比较艰苦,工作很忙。我理解他的工作,夫妻三十多年了,一直都是这样过来的,我和女儿都支持他。希望他自己在这里照顾好自己,保重身体。过年了,我们会过来这里陪着他,一家人团圆。”曾春玲说。
“我和爱人结婚33年,陪她的时间相当短,没有尽到丈夫的责任,对女儿也尽不到一个父亲的责任,很是愧疚。但是,这条黔桂线路一直牵挂着我的心,作为一名警察,一定要维护好这条铁路的安全,这是我的第一要务。”覃柳宜说。
覃柳宜和妻子在贴好春联和福字的警务区门口合影。 夏阳春 摄吃完饭,夫妻俩在警务区门口贴春联和福字,让小小的警务区增添了过年的气氛,感觉更加温馨。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |