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
巨笔微雕壮丽的强军画卷******
党的二十大报告对国防和军队建设作出一系列重要论述,特别是关于“繁荣发展强军文化,强化战斗精神培育”的阐述,是军队文艺找准强军“战位”的时代坐标,也是强化担当作为的旗帜方向,对繁荣和发展新时代军事文艺,具有重大现实意义和深远历史意义。
回顾历史,在党和国家发展进程中的重大关头,独具特色的军事文化之所以能够如同精神火炬、冲锋号角,激励全军将士披荆斩棘、英勇奋战,取得一个又一个辉煌胜利,就是因为其始终以党的旗帜为旗帜、以党的方向为方向、以党的使命为使命。当前和今后一个时期,学习宣传贯彻党的二十大精神是全党全国全军的首要政治任务。加快推进国防和军队现代化,奋力实现建军一百年奋斗目标,新时代军队文艺工作者要在充满光荣和梦想的新征程中,为强国兴军发挥更大更好作用。
一是当好习近平强军思想“宣传员”。注重用先进军事文化培育官兵、锻造人民军队,是我们党的优良传统和特有政治优势。军队文艺工作者要切实用党的二十大精神统一思想、坚定信心、明确方向、鼓舞斗志,通过开展内容丰富、形式多样的宣传教育活动,创作推出生动感人、鼓舞人心的军事文艺精品,积极发挥价值引导力、文化凝聚力、精神推动力,坚定官兵忠诚维护核心、矢志奋斗强军的理想信念。
强军事业呼唤强军文化。军队文艺工作者要深化习近平强军思想武装,进一步培塑政治忠诚、掌握思想方法、破解发展难题。军事文艺要积极回应国家、民族和时代的召唤,回应人民群众对强军事业的热切期许,全景式反映广大官兵的奋斗成长、人民军队的踔厉奋发,创作更多与历史同向、与时代同行、与官兵同心的文艺精品。通过提升生活厚度、情感温度、审美高度来增强文艺力量,让人们看到新时代革命军人听党指挥、奋进一流的崭新风采。
二是当好强军文化的“司号员”。实现建军一百年奋斗目标,离不开强军文化的引领和鼓舞。作为强军文化的重要组成部分,军事文艺必须紧盯强军目标,把服务备战打仗作为根本着力点。当今世界,战争形态日新月异,军事文艺工作者必须紧盯战场之变,锻造过硬本领,加速实现能力素质的“升级换代”。
在催人奋进的强军鼓点中,全军官兵都在进行一场强行军、急行军。军事文艺所担负的特殊历史责任,要求最大可能贴近、聚焦战场实战,在更大坐标系上讲述强军故事。面对改革强军惊涛拍岸,面对形势任务深刻变化,军队文艺工作者应该有一种时不我待的紧迫感。如何反映改革强军的伟大进程,如何突破军事文艺的创作瓶颈,谁能敏锐预判,谁能率先转型,谁就能抢占强军文艺创作的制高点。这无疑对军队文艺工作者的历史感、判断力和预见性提出更高更难的挑战,亟须乘势而变、与时代同频共振。离开火热的强军实践,在恢宏的时代主旋律之外茕茕孑立、喃喃自语,只能被时代淘汰。
“临渊羡鱼,不如退而结网。”强军时代的文艺精品不在书本上,不在材料里。只有投身火热的练兵备战一线,追赶铁流滚滚的兵车,不是以“创作员”头衔去采访,而是以“战斗员”身份去体验,了解不同类型部队,熟悉联合作战文化,才有可能记录改革强军的伟大征程,讲述当代军人的奋斗拼搏,创作出无愧于伟大时代的军事文艺精品。
三是当好建军百年的“书记员”。古往今来,优秀文艺作品必然是思想内容和艺术表达有机统一的结果。文艺工作者创新突破的勇气有多大,往往决定作品能够走多远;文艺工作者站得越高,塑造的人物看得越远。巨著《人间喜剧》因为描写了一幅法国社会变革时期的历史画卷,而使巴尔扎克被誉为记录法西兰社会的优秀书记员。
90多年来,人民军队在中国共产党领导下,脚踏祖国的大地,背负民族的希望,在血雨腥风中奋起成军,在硝烟烈火中百炼成钢,筑起坚不可摧的热血长城,创造了彪炳史册的丰功伟绩。这是一部波澜壮阔的雄伟史诗,也是不可多得的创作资源。强军事业的阔步迈进和官兵精神文化生活的新期待新需求,强烈呼唤更多优秀作品。军队文艺工作者应该以时代使命感和历史责任感投身火热生活,拥抱伟大时代,创作推出更多强军文艺精品,奏响更加恢宏的强军乐章。
今天,强军兴军的伟大实践,如军事训练改革、武器装备更新、官兵主体成分改变等,都为军事创作提供了深厚的素材。要把创新“标尺”定在确保战斗力提升上,把创新“准星”瞄在时刻准备打仗上,创作出更多新时代的英雄人物,拿出更多凝神聚气的优秀作品,激励广大官兵的强军意志,培育新时代战斗精神,让新时代官兵形象焕发新的光彩。
全景记录建军百年的伟大征程,巨笔微雕人民军队的强军画卷,军队文艺工作者承担着艰巨复杂的时代重任,肩负着无比光荣的使命担当。这是一场贯通过去、现在和将来的时代大考,更是一场检验能力、觉悟和境界的精神大考。对于今天处于改革“进行时”的强军文艺创作,军队作家和艺术家其实是与改革转型中的广大官兵同步成长、互相见证、共同进步。军队文艺工作者要从战略规划、转型建设、使命任务和练兵备战等全方位书写新时代的人民军队,在创作中不断强化信息主导、体系支撑、精兵作战、联合制胜、创新驱动等思维理念,能够统筹表现联合作战内容。只有身入、心入、情入,增强脚力、眼力、脑力、笔力才能创作好作品,才能建立起与时俱进的创新体系和文化自觉,用更雄阔生动的笔触讲述人民军队的光辉征程,以坚定步履迈向打赢未来战争的文学战场。(王龙)