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
中国省级两会密集召开 班子换届 、拼经济等受关注******
(神州写真)中国省级两会密集召开 班子换届 、拼经济等受关注
中新社北京1月10日电 (记者 王欢)本周,2023年中国省级地方两会密集召开。时值换届,省级领导班子调整,以及各地如何规划新一年发展等,引人注目。
中国各级人民代表大会和人民政治协商会议被统称为“两会”。省级两会一般会先于全国两会在每年1、2月召开。2023年春节为1月22日,不少省份将两会召开日期定于节前的1月上中旬。
1月10日,上海市政协十四届一次会议开幕。 周孙榆 摄据中新社记者梳理,31个省份中至少有24个省份的两会锁定本周召开。1月10日为首波高峰,最早进入两会时间的省市包括上海、天津、广东、福建、四川、江西、河北、云南。
有多地人代会时间进行了调整,均安排在10日以后。西藏自治区人代会召开时间由原定的1月7日调整为1月13日。原定于1月5日召开的江西省人代会、1月9日召开的云南省人代会调整到1月11日召开。
今年省级两会上,各省份人大、政府、政协领导班子将完成换届,人事议题料将备受关注。
按照惯例,除北京、上海、天津、重庆、广东、西藏、新疆外,其他24省区市人大常委会主任均由省级党委书记兼任。截至1月3日,全国已有17位省级党委“一把手”调整。
政府层面,几位省级政府主官如无意外将在省级人代会上去“代”转正,如北京市代市长殷勇、陕西省代省长赵刚、山西省代省长金湘军、黑龙江省代省长梁惠玲,他们均于2022年下半年履新。
“跨省调任”近期成为中国政坛热词,多个省份陆续调整了省级政协党组书记。梳理媒体报道,吴存荣从重庆调任山西省政协党组书记;赵永清自宁夏赴贵州任省政协党组书记;曾在贵州任职的刘晓凯已任云南省政协党组书记。
此外,先后担任过北京市副市长、市委常委、市委副书记等职的张延昆转任内蒙古自治区政协党组书记;此前担任该职的李秀领转任北京市人大常委会党组书记。司法部部长唐一军任江西省政协党组书记;湖南省委原副书记朱国贤已任吉林省政协党组书记;湖北省委原副书记李荣灿已任海南省政协党组书记。
除人事外,各地如何拼经济也是关键议题。2022年中央经济工作会议明确指出,将“着力扩大国内需求”放在2023年经济工作五大重点工作任务之首,强调“要把恢复和扩大消费摆在优先位置”。各地省级两会必将密集点题拼经济、促消费,此前召开的地市级两会已提前透露出强烈信号。
北京市多个区级政府工作报告勾勒高质量发展经济的2023年路线图,释放大量投资、产业和商业机会;上海各区域聚焦互联网、生物医药、新能源汽车等“未来产业”,提出向实体经济下功夫,向创新产业要动能;广州市明确,要优化国际消费中心城市整体布局,加快推进地标性商业综合体建设;武汉市将扩大内需作为年度首要重点工作,欲“点燃大武汉消费热情”。
中国已步入对新冠病毒感染实施“乙类乙管”的疫情防控新阶段,多地口岸恢复通关、跨境旅游重新开通,省级两会如何结合各地实际统筹疫情防控和经济发展,推出地方发展新举措,外界亦拭目以待。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |