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
“遇见和田”摄影全球征集大赛启动******
中新网4月13日电 位于昆仑山与塔克拉玛干大沙漠之间的和田,曾是古丝绸之路南道重镇,以丝绸、地毯、玉石等众多特产而闻名。你眼中的和田什么样?你与和田又有哪些故事?
4月13日,由中国新闻网与新疆和田地区文旅局共同主办的“遇见和田”摄影全球征集大赛正式启动。
征集将持续至2022年7月底,结束后将评选优质作品予以奖励,并通过中国新闻网及其新媒体矩阵进行网上展播。
征集要求:
积极向上,创作手法新颖,以“遇见和田”为主题,用镜头展现和田自然风光、人文历史等,力求展现和记录和田的发展变化以及各领域民众建设和田的摄影作品。
1、作品规格:
1)形式体裁不限,作品内容积极向上,需符合征集内容。投稿作品单幅、组照均可,可多次投稿;
2) 拍摄内容应真实客观,不允许对原始图像做影响真实性的调整和润饰。不接受创意类作品。(照片仅可作亮度、对比度、色饱和度适度调整,不得用电脑或传统暗房技术作合成、添加、删除、更换背景等技术处理);
3) 图片说明须包括拍摄时间、地点,对画面的描述,关键人物的姓名,重要的背景信息等。
4) 单幅、组照不限(每幅/组作品为1件),彩色、黑白作品均可。组照作品每件限5-10幅单张作品组成。每位作者投稿件数不限。
5) 投稿统一接收jpg格式文件,单幅图片不能小于1M,不大于10M,长边不低于2000像素。
6) 投稿方式为电子文件作品;
7) 本次征集不收取任何费用。
2、投稿者需遵守以下原则和规定:
1) 投稿作品须为原创作品,投稿时必须填写完整作品标题、拍摄时间、地点、人物、事件以及简要说明,否则无法上传作品,凡因提交的个人信息不全面而影响联络者,视为自动放弃参展资格。
2) 投稿者应保证其为所投送作品的作者,并对该作品的整体及组成部分均拥有独立、完整、明确、无争议的著作权;投稿者还应保证其所投送的作品不侵犯第三人的包括著作权、肖像权、名誉权、隐私权等在内的合法权益。
3) 征稿期间,投稿作品若被用于推广、展示,不代表最终入展。
4) 作品入展后,主办单位将调取作品原始文件,用于展览和画册制作。作者应将大数据文件在规定的时间内向主办单位提交,不能按要求提供者视为自动放弃入展资格。
5) 主办者有权在出版画册、举办展览、相关宣传中使用入选作品,不另行支付稿酬。
6) 本次征集活动解释权属于主办单位。凡投稿者,即视为已同意本征稿启事所有规定。
投稿方式:
(1)系统投稿
投稿地址:https://actshow.chinanews.com/htpic22/user/login
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1)私信投稿:可关注中国新闻社、中国新闻网微博,通过私信投稿
【注:此种投稿方式需下载《报名回执表》,下载地址:http://www.chinanews.com.cn/fileftp/2022/03/2022-03-06/U435P4T47D49877F24532DT20220307151821.docx
将摄影作品以单独文件制作,并以“所在地区+报送单位+负责人姓名+作品标题”命名(个人报名不写报送单位);
《报名回执表》填写完需重命名,文件名称与摄影作品文件名称一致,统一发送。】
主办单位:
中国新闻网
新疆和田地区文旅局
新疆和田地委网信办
特别项目支持:
安徽驻新疆援建指挥部
联系方式:
技术咨询:13522053772
内容咨询:(010)6899 8392
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