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
(新春走基层)根雕里的“幸福年” 山西非遗传承人巧手贺春来******
中新网长治2月3日电 题:根雕里的“幸福年” 山西非遗传承人巧手贺春来
作者 吴琼 田伟男 冯梦倩
选材、构思、雕刻、打磨、上漆,山西省长治市潞城区,在“顺潞根雕”非遗传承人苗魁宁的巧手下,一只栩栩如生的“兔子”呈现在大家眼前。
辞旧迎新,寅往卯来,苗魁宁希望以“兔”为题创作作品,表达对新年的祈愿。“为了表达对兔年的美好祝愿,我专门制作了一个幸福吉祥兔。”苗魁宁告诉记者,上面是牡丹,代表花开富贵,兔子在花篮里卧着,代表幸福美满。
根雕,中国传统雕刻艺术之一,以树根的自生形态及畸变形态为艺术创作对象,通过构思立意、艺术加工及工艺处理,创作出人物、动物、器物等艺术形象作品。
辞旧迎新,寅往卯来,苗魁宁希望以“兔”为题创作作品,表达对新年的祈愿。 潞城区融媒体中心供图49岁的苗魁宁已有30年的根雕制作经验,穿着脏兮兮的工作服、戴着专业的防尘口罩赶制作品是他的工作常态。在他的工作室里,大到放东西的架子、小到工作用的凳子,都是其亲手打磨,多年来,他所雕刻的作品数量近千件。
见到苗魁宁时,他正在挑选树根,常人眼中不起眼的树根,在他看来却都是“宝贝”。“我以前是木工,1994年,第一次接触到根雕。”苗魁宁说,一次偶然的机会,他发现了一个树根,形状像一条龙,回家后反复琢磨,对根雕产生浓厚的兴趣,从那时起便上山采挖树根开始做根雕。
选材、构思、雕刻、打磨、上漆,根雕的过程纷繁复杂。 潞城区融媒体中心供图为了寻找好的根材,他的足迹遍布家乡的大小山头。苗魁宁介绍,根雕是一门减法,必须要进行慎重的思考,才能对根体进行取舍,做出满意的作品。“以前家人、周围人对我从事根雕不太理解,《龙凤呈祥》是我的第一个作品,它让我慢慢得到了大家的认可,也让我对根雕更有信心。”
春节前,苗魁宁带着他的新作品参加了潞城区特色农产品展销会,吸引不少市民驻足观看。“参加展销会,就是想把根雕文化推广出去。”苗魁宁说,希望更多的年轻人参与进来,关注根雕,让根雕更好地传承下去。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |