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
香港工商总会会长李圣泼:跟着国家走准没错******
中新社香港12月13日电 题:香港工商总会会长李圣泼:跟着国家走准没错
中新社记者 索有为
“我们响应国家‘一带一路’倡议,第一站选择了马来西亚的马六甲,成为最早到国外、到东盟国家投资的香港企业之一,我们也确实尝到了甜头,这更让我们坚定了要紧跟国家发展战略的信心,跟着国家走准没错。”
香港工商总会会长李圣泼日前接受中新社记者采访时表示,如果把个人未来和国家的总体规划结合起来,就能找到好的发展机会,也能够找到自己的定位。 中新社记者 梁源 摄香港工商总会会长、信义能源控股有限公司董事局主席李圣泼日前接受中新社记者采访时,言谈中流露出自信和喜悦。
“我们一直是在全球玻璃制造业中做得比较相对领先的企业,但在十几年前,我们就深刻意识到环保包括新能源的重要性,所以在深耕传统制造业的同时,发力光伏太阳能的新能源产业。无论是粤港澳大湾区,还是‘一带一路’,包括现在的双碳目标,我们始终紧跟国家战略,这为我们带来了非常好的发展机遇和庞大的市场空间。”李圣泼说。
出生于福建的李圣泼13岁时从内地移居香港,深受父亲李贤义的爱国情怀熏陶,把爱国爱港、贡献社会视为应有的责任。
“到香港之前,我一直对香港充满憧憬,香港最黄金的年代是在二十世纪八九十年代,因为这正是我们国家改革开放的初期。我们国家不断发展进步,创造了一个又一个的奇迹,而香港回归以来,在‘一国两制’保障下,保持着国际金融中心等独特优势地位。”李圣泼说。
李圣泼在担任九龙乐善堂主席期间,带领乐善堂推出香港首个过渡性社会房屋——“乐屋”,并启动首个校舍改建过渡性社会房屋。
谈及创办“乐屋”的初衷,李圣泼忆起自己的少年时代。“住房问题一直是困扰香港的老大难问题。我刚来香港时,记得父亲曾经带过我们参观他以前住过的地方,当时我就觉得当年的父辈是这么的辛苦。现在香港的住房问题还是没解决,还是有很多人住在劏房,居住环境非常恶劣,就触动了我们思考在住房问题上为社会做点事。”
李圣泼租赁善心业主的空置房屋进行简单装修,建成过渡性社会房屋,供轮候公屋的家庭暂时居住。他曾探访过一位带着两个儿子居住在“乐屋”的单亲妈妈,之前的居住环境曾让她有过轻生的念头,而搬入“乐屋”后环境大为改善,孩子们也变得阳光起来。
如今,九龙乐善堂已提供两三百个单位的“乐屋”,受益家庭在五六百户以上,成为同政府配合、提供过渡性社会房屋的一个中坚力量。“我觉得这个事情做得非常有意义,因为这改变了不少家庭,改变了很多人的命运。”李圣泼说。
曾任全国青联委员的李圣泼,致力促进香港和粤港澳大湾区融合,增强青少年对国家的向心力。在新冠肺炎疫情期间,李圣泼家族企业为帮助在内地读书的香港学生,着手开办深圳香港培侨书院龙华信义学校,学校从签约、建设到开学,仅用了半年多的时间。
“这是一所‘一校两制’的学校,除了有香港课程,还有内地课程,既能收香港学生,也有内地学生。两地学生在一个学校上学,这是最直接的融合。”李圣泼说:“我们还聘请了100多个年轻的优秀港籍老师到内地去教书。”
李圣泼还对刚走出校门的年轻人提出建议,创业虽然值得提倡,但并不容易,就业也可以是个很好的选择,如果把个人未来和国家的总体规划结合起来,就能找到好的发展机会,也能够找到自己的定位。
“从我个人来讲,首先要立足做好本职,在此基础上如果有机会、有条件,就更要去关心社会、关心国家、关心身边的人,履行社会责任。能有机会让你去履行社会责任,这是一种幸运。”李圣泼说。也正因这样一份责任,他不久前决定参选港区全国人大代表,期望能够为香港、为国家多做点事情。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |