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
河北邢台:微宣讲“声”入民心******
光明日报记者 耿建扩 陈元秋 光明日报通讯员 闫丽静
“乡村振兴,我们能做得更好!”近日,在河北省邢台市信都区前南峪村活动室里,党员群众一有空就一起学习党的二十大精神。村党委书记郭天林把二十大报告看了很多遍,从中找出群众关注的内容,结合村里实际,掰开揉碎讲给大家听。
“新时代的伟大成就是党和人民一道拼出来、干出来、奋斗出来的!”郭天林对此深有感触。前南峪位于太行深山区,曾经是有名的贫困村。经过几十年不懈努力,荒山变成“花果山”,农户吃上“旅游饭”,生活越来越甜。郭天林时常告诉大家,要保持奋勇争先、毫不松懈的劲头。经过多次学习讨论,大家的干劲儿越来越足,村子未来发展思路也越来越清晰。
前南峪村的这一幕,是邢台市“党的二十大精神万名支书微宣讲”活动的一个缩影。为推动党的二十大精神在基层落地生根,邢台市组织全市万余名基层党支部书记,通过“小现场、小切口、微宣讲”的方式,站在百姓视角,运用群众语言,坚持平实、朴实、切实的宣传基调,全面准确迅速地把党的二十大精神送到基层。
为了确保宣讲效果,邢台市统一编发了宣讲提纲,各县市区、市直各单位通过学习培训、集体备课等线上线下相结合的形式,对基层党组织书记进行培训,着力增强宣讲的说服力、亲和力和针对性、有效性,把党的二十大精神讲清楚、讲明白,让群众听得懂、能领会、可落实。
“基层党组织书记就在群众身边,更容易用群众身边的事讲清大道理,更擅长用群众易接受的方式,随时随地开展一场微宣讲。”邢台市委宣传部相关负责人表示。
12月15日上午,在邢台市信都区富兴社区祥和城小区的小公园里,社区党支部书记邓为娜和几个居民一边晒太阳,一边学习党的二十大精神。
“二十大报告指出‘提高全社会文明程度’‘实施公民道德建设工程,弘扬中华传统美德,加强家庭家教家风建设’。具体到我们社区,要以创建文明社区活动为载体,以提高居民素质和小区文明程度为主要目标,通过广泛开展‘文明单元’‘文明家庭’评选,孕育文明新风。”邓为娜说。
“邓书记,文明家庭评选可以细化标准,比如学习型家庭、节约型家庭,每个家庭充满正气,社区文明程度就提高了。”一位居民建议。
“评选出来的文明家庭,要大张旗鼓地表扬,扩大影响,营造学习典型、争当典型的浓厚氛围。”另一位居民说。
…………
在富兴社区,这样互动式的微宣讲举行了3场。邓为娜介绍,宣讲中专门设置了问题收集环节,她把居民关注的内容记录下来,作为下一次宣讲的重点,打破以往台上讲、台下听的单一模式,提高宣讲内容的精准性。
“这样的宣讲就在咱家门口,参加的都是街坊邻居,讲的都是接地气的实在话,我们听得心里热腾腾的,对党的二十大精神也有了更深刻的理解。”居民杨丽表示。
一些基层党组织书记还把宣讲与“我为群众办实事”实践活动相结合,多渠道收集群众微心愿,及时为群众办实事解难事。
在宁晋县上城嘉苑社区的小广场,社区党支部副书记张璐与社区群众畅谈二十大精神学习心得。现场放置了一个微心愿收集箱。
“更换小区路灯、院里垃圾倾倒及时些、机动车不要乱停……每个愿望虽然看起来不大,但却承载着居民实实在在的期盼。”张璐说,这次宣讲共收到30多条微心愿。社区将积极梳理,形成“微心愿”清单,建立“微心愿”台账,按照“居民点单、社区派单、党员接单、办结评价”的形式进行闭环服务,让群众有更多获得感。
截至目前,邢台市共开展支书微宣讲活动5000余场,受众15万余人。
《光明日报》( 2022年12月21日 04版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)