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
春运10天北京铁警破获各类案件104起 抓获网逃人员50人******
中新网北京1月17日电 (邓有林 郭超凯)2023年春运于1月7日开始。记者从北京铁路公安局获悉,自1月7日至1月16日,春运10天来该局共破获各类案件104起,刑事拘留2人,行政拘留11人,抓获网上在逃人员50人,帮助旅客找回遗失遗落行李物品170余件,价值32.2万余元。
春运期间,北京铁路公安处在北京七大火车站增派警力,加强巡逻巡视,提高站区见警率、民警管事率,并围绕“平安一号”专项行动,加大对网上在逃人员的查缉力度,全面营造和谐有序的站车环境。
1月13日17时许,网上在逃人员韩某在北京站检票进站时,被北京站派出所民警当场查获。经查,韩某因涉嫌拒不支付劳动报酬案被江苏省兴化市公安局上网通缉,目前韩某已被移交当地公安局。1月14日8时许,清河站派出所民警在站区一楼进站口执勤时,将网上在逃人员张某抓获。经查,张某因涉嫌诈骗案被浙江省景宁畲族自治县公安局上网通缉,后张某被移交该公安局进一步处理。
1月8日,天津铁路公安处天津站派出所民警将代买火车票收取好处费的男子刘某抓获,民警进行审讯 北京铁路公安局供图据天津铁路公安处相关负责人介绍,春运以来,天津各大火车站派出所以保障旅客人身财产安全为出发点,联合刑警、治安等部门部署便衣警力深入站区,加大对各类违法违治行为的打击力度,守护广大旅客旅途平安。
1月8日18时许,男子刘某在天津站广场通过搭讪,以代买火车票为由,先后收取两名旅客好处费共250元,被天津站派出所便衣民警当场抓获。后刘某因扰乱公共场所秩序,被天津铁路警方依法行政拘留十日。
围绕“我为群众办实事”主题活动,石家庄铁路公安处号召广大一线民警走近旅客群众身边,让执勤民警成为“流动报警点”,快速高效为旅客排忧解难,切实提高旅客安全感、满意度。
1月13日18时许,石家庄站派出所民警接到旅客沈先生报警。沈先生称过完安检后,装有13张美金、100张外币和笔记本电脑的黑色背包不翼而飞。接警后,民警立即展开工作,迅速联系到了错拿沈先生背包的女旅客谭某,由于谭某已乘坐T49次列车离开,谭某将背包交由乘警带回归还沈先生。
临近春节,护航旅客返乡“团圆路”,北京铁路警方还将持续加强对霸座占座、醉酒滋事、动车吸烟等违法犯罪行为的打击力度,全力保障列车行车安全,广大旅客合法权益不受侵害。
1月12日14时许,在六安开往北京南站的G2554次列车上,男子胡某在列车卫生间内“过烟瘾”触发烟雾报警器报警,列车抵达北京南站后,胡某被北京铁路警方处以行政拘留五日的处罚,并被列入铁路失信人员名单。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |