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
台民调:蔡英文声望破44个月新低,系上任以来单次声望跌幅最大******
【环球时报综合报道】民进党在“九合一”选举中大败,台湾地区领导人蔡英文在开票当晚辞去民进党主席一职。台湾“民意基金会”20日公布最新领导人声望调查显示,蔡英文的施政声望破44个月新低,也是她自2016年5月上任以来的6年7个月中,单次声望跌幅最大的一次。
据台湾“风传媒”20日报道,当天发布的民调显示,在20岁以上台湾人中,针对蔡英文处理岛内大事的方式,包括重要人事安排与政策的提问,结果发现10.2%非常赞同,27.3%还算赞同,26.1%不太赞同,20.3%一点也不赞同,16.1%没意见、不知道或拒答。换句话说,最新民意显示,37.5%基本上赞同蔡英文处理大事方式,46.4%不赞同。
“民意基金会”董事长游盈隆分析称,这项调查传达了一个清楚且重要的信号,那就是不赞同蔡英文领导方式的人已远超过赞同者,意味着其民意支持度已大量流失,开始陷入新的执政困境。与最近一次10月的调查相比,蔡英文的声望出现巨大变化,其领导人表现赞同率重挫13.7%,换算实际人口数,等同流失约264万选民的支持;不赞同率激增8.7%,也等同新增168万人反对。
游盈隆认为,有几点值得注意。从年龄层看,除了20-24岁外,25岁以上的所有年龄层都呈现多数不赞同蔡英文处理大事的方式;即使以最年轻的20-24岁人群来看,42%赞同,30%不赞同,差距只有约12%,这和过去动辄相差数十个百分点而言,“是小巫见大巫”。其次,从教育背景看,可明显看出受教育程度越高,不赞同蔡英文处理大事方式的比例越高。例如初高中教育程度者,有50%赞同蔡英文,34%不赞同;大学及以上教育程度者,36%赞同,48%不赞同。
报道称,这次民调显示,国民党重返岛内第一大党。针对岛内政党支持度,结果显示,24.7%支持民进党,25.1%支持国民党,17.7%支持民众党,4.5%以及2.5%的人士分别支持“独”派小党“时代力量”和基进党,其他政党合计1.5%,22.9%的人则没有特别支持哪派政党。国民党支持度这次飙涨6.5%,创下2019年11月以来的最高点,也是2019年7月以来第一次超越民进党。(余 枫)
(环球时报)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)