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
中菲元首会晤,习近平为何提到这段“历史佳话”?******
(近观中国)中菲元首会晤,习近平为何提到这段“历史佳话”?
中新社北京1月5日电 (记者 梁晓辉)“希望你这次访华不仅是一次‘怀旧之旅’,更是一次‘开创之旅’。”4日,中国国家主席习近平在北京同菲律宾总统马科斯举行会谈时,对马科斯此访表示期待。
1月4日,国家主席习近平在北京人民大会堂同来华进行国事访问的菲律宾总统马科斯举行会谈。这是会谈前,习近平在人民大会堂北大厅为马科斯举行欢迎仪式。新华社记者 申宏 摄这是中方新一年接待的首位外国元首,也是马科斯上任后首次访华、首次对东盟以外的国家进行国事访问。马科斯此访在创下这些“首次”背后,他还与中国有段特别的缘分。
马科斯的父亲是菲律宾前总统费迪南德·马科斯,在其任内,菲中于1975年正式建立外交关系。而此前一年,年仅17岁的马科斯曾随母亲访问中国,还受到了毛泽东主席的接见。那次访问,也为两国建交做了铺垫。
“对于那段历史佳话,很多中国人至今耳熟能详、记忆犹新。”在与马科斯的会谈中,习近平特地提到了这段历史,表示“这份情谊弥足珍贵”。
回望过去,正是48年前中菲两国老一辈领导人洞察时局、顺应大势,共同作出中菲建交的历史性决定,才使得中菲关系有不断发展的基础。今天,中菲关系又一次站在新的历史起点上,习近平提及这段“历史佳话”,表达出对双方继续推动中菲关系发展的良好意愿。
“不知来时路,不可致远途”,习近平去年5月与刚刚当选总统的马科斯通话时曾引用菲律宾这句名言,并表示双方要传承好中菲友谊,写好新时期中菲友好的大文章。
外界也认为,马科斯当选将使近些年来实现了转圜巩固、提质升级的中菲关系进入新的时期,即:实现中菲关系“提挡加速”,开创中菲友好新的“黄金时代”。
中菲元首的良好互动,指引了双边关系的发展。去年5月以来,两国元首通过互致贺电、通话、派特使,奏响元首外交“三部曲”。去年11月,两国元首在泰国曼谷首次面对面会见,进一步展现出打造更为强劲紧密双边关系的一致意愿。此次马科斯来华,两国元首实现不到两个月时间里的二度会面。
“我将继续加强菲中两国人民之间的友谊纽带,并促进双边关系达到更高的合作水平。”马科斯在访华启程前表示,期待“开启菲中全面战略合作关系的新篇章”。
外界看来,习近平提到这段“历史佳话”,亦希望双方从历史中汲取更多有益的经验,开创两国关系新的未来。一系列访华成果也显示,“开创之旅”足以成为马科斯此访“怀旧”之外的另一关键词。
1月4日,国家主席习近平在北京人民大会堂同来华进行国事访问的菲律宾总统马科斯举行会谈。新华社记者 岳月伟 摄此访中菲关系进一步巩固发展。
在会谈中,双方重申了彼此在各自外交格局中的重要位置。习近平表示,中方始终把菲律宾放在周边外交优先方向,坚持从战略和全局高度看待中菲关系,并提出“三好”的关系定位——“做互帮互助的好邻居、相知相近的好亲戚、合作共赢的好伙伴”。马科斯则表示,我希望通过此访向世界证明,菲中关系十分良好,也十分重要。相关表述也写入此访发表的联合声明中。中国外交部部长助理吴江浩评论指出,此访为今后的中菲关系树立了一个新的里程碑。
此访中菲合作打开新局面。
在中菲元首上次曼谷会见时,习近平提出,双方要努力打造合作亮点,提升合作质量,造福两国人民。在此次北京会谈中,习近平在已有四大重点合作领域——农业、基建、能源、人文合作的基础上,进一步提出“培育增长点、打造新亮点”。尤其是在共建“一带一路”倡议和“多建好建”规划对接方面,双方进一步达成共识。
元首外交引领下,此次双方签署了有关“一带一路”、农渔业、基础设施、金融、海关、电子商务、旅游等合作文件。
分析指出,这些合作有三方面特点:一是互补性强,一方有优势,一方有需求;二是从量到质的双提升,在传统领域合作之外,有不少科技合作;三是惠及经济民生,如马科斯所言,“签署的多份合作文件,将极大助力菲律宾国家经济发展”。
一个细节也展现出双方合作的互惠性。菲律宾“榴莲之乡”达沃的媒体4日称,此次马科斯访华签署的协议之一就是将榴莲出口到中国,当地出口商正摩拳擦掌等待进入中国这个“巨大市场”。而社交媒体上,中国民众也对更多菲律宾榴莲走上自己餐桌表示出期待。
此访中菲积极推进有效管控分歧。
不可否认,中菲在南海问题上存在分歧。但此访对外发出明确信号:分歧不能成为中菲关系的全部,双方找到了不让分歧影响合作的有效方式。
在会谈中,中菲元首不约而同提到继续以友好协商方式妥善处理海上问题,重启油气开发谈判。此访达成的联合声明中也显示,双方愿尽早重启海上油气开发磋商,并决定建立中国外交部边海司与菲律宾外交部海洋司直接沟通机制。
中国社会科学院亚太与全球战略研究院研究员许利平认为,这是访问十分重要的成果。油气共同开发,是将南海构建成和平之海、友谊之海、合作之海的至关重要的一步。而到达这一步,首要的是管控分歧。
“直接沟通机制的建立,是管控南海分歧的有效途径,体现出双方的智慧,也体现出此访的开创性。”许利平说,也有理由期待马科斯此访与40多年前的访问一样,能成为两国关系发展史上的又一段“佳话”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)