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
来华留学生“兔年说心愿”:成为说汉语的老挝铁路人******
中新网兰州1月31日电 (记者 丁思)今年是21岁的兰州交通大学老挝籍留学生PICKDA SOUKHASEUM(中文名:宋莲)在中国度过的第四个春节。谈及兔年心愿,就读于该校物流管理专业的她近日接受中新社、中新网记者专访说:“希望能够将所学专业知识运用于实践,毕业后能够在老中铁路物流公司就业,成为说汉语的老挝铁路人。”
2022年12月,中老铁路通车运营一周年。一年来,累计发送旅客850万人次,累计运输货物超千万吨,跨境货物超190万吨,国际货运总值突破百亿元人民币。
兰州交通大学是中国西北地区唯一的铁路高校,地处丝绸之路甘肃黄金段,立足区域培养大交通建设急需的国际化人才。该校也持续为中老铁路提供人才和技术支撑,许多该校培养的老挝籍留学生正在为中老铁路贡献力量。
宋莲2019年“慕名而来”甘肃省会兰州。“中国的高铁建设、交通发展很快速,来中国前就听说要建设中老铁路,这样会给我们带来很多的工作机会。”她说,现在的留学生来中国,不仅要学习汉语,更要学习技术。
截至目前,兰州交通大学已累计培养来自67个国家1738名国际人才。图为留学生正在写春联、福字。 李亚龙 摄在学校今年组织的春节联欢会上,宋莲用流利的汉语和老师交谈,还会熟练用毛笔书写春联、福字。
“我对中文很感兴趣,课后多和中国学生聊天,汉语也就慢慢好起来了。”她说,中国的发展速度越来越快,城市交通建设、电子商务等有很多变化,希望能将在中国所学的知识带回国,促进多领域交流合作。
截至目前,兰州交通大学已累计培养来自67个国家1738名国际人才,其中“一带一路”沿线国家学历生1200余人。留学生校友分布在五大洲60余个国家,从事中文教育、中外贸易等工作,还有的在政府机关工作任职。
“轨道交通、交通运输、土木工程等专业,受到来华留学生欢迎。”兰州交通大学国际教育学院副院长李欣介绍说,该校老挝籍校友达70余人,在中老铁路线上工作的校友有30余人,他们深入铁路一线建设、从事车站运营与管理,还有为中老铁路输送人才的铁路园丁,他们为中老铁路建设和服务倾情奉献,成为彼此交流合作的桥梁。(完)
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