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
四川奋力夺取一季度开门红******
5个能源项目、43个产业项目等陆续开工
四川奋力夺取一季度开门红
本报成都1月4日讯(记者刘畅)作为2023年经济工作的“起手式”,1月3日,四川省举行了一季度重大项目现场推进活动。本次活动现场推进项目423个、总投资7483.7亿元,涉及能源、交通、水利、现代产业、教育卫生等领域。活动的举行对于动员四川全省坚定信心、保持定力,全力以赴“拼经济、搞建设”,以更大力度抓项目促投资将起到积极作用。
成都市华能彭州燃机项目是此次启动的35个能源项目之一,该项目将建设2套400兆瓦级燃气—蒸汽联合循环机组,配置2台F级燃气轮机及发电机、2台余热锅炉等相关配套设施。泸州市川投泸州天然气发电项目总投资32.16亿元,2023年预计完成投资10亿元,是川南地区大型骨干支撑电源点。除此之外,还有电源项目、电网项目和煤炭储备基地项目,总投资达386.2亿元。2022年夏季,四川曾面临历史同期最极端高温、最少降雨量、最高电力负荷的“三最”叠加局面,电力保供遭遇严峻挑战,这批项目的建成将推动四川形成多能互补、安全可靠的电力供应体系,增强电煤应急保障能力。
四川各市州还推出了一批重大产业项目。绵阳市欣盛显示驱动项目总投资100.5亿元,建成后将为绵阳新型显示产业集群发展提供强劲支撑。据悉,该项目在2022年11月举办的第十届中国(绵阳)科技城国际科技博览会期间签约落地,不到两个月的时间便实现开工建设。“绵阳抓项目、促投资的效率非常高。”欣盛显示驱动项目负责人熊伟涛表示,企业选择到绵阳发展是正确的选择。
本次现场推进活动包括43个产业项目,分布于新型材料制造、锂电及晶硅光伏材料、医药医疗器械及食品加工等方面,总投资达660.2亿元。这些项目的建成将有效提升四川制造业竞争能力,加快构建具有地区特色的现代产业体系。
12个教育卫生项目总投资达56.4亿元,包括教育项目5个、卫生项目7个。其中,四川大学华西第二医院天府医院项目是国家在川布局建设的首个国家区域医疗中心项目。项目建成后,将引领带动四川乃至西南地区儿科医疗服务能力提升。
开工总数333个、总投资金额6380.9亿元、投放基金565.3亿元的政策性开发性金融工具项目引人关注。2022年11月底,四川省组织工作专班,完成了本次启动项目的申报、资金投放和开工建设等全部流程。在这些项目中,农业农村基础设施项目达37个、总投资578亿元。这是历年来四川一季度重大项目开工仪式或推进活动现场中“农味”最重的一次。
2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,开局关乎全局,起步决定后程。本次活动举行的时间距离四川省委经济工作会议召开不到10天,全面体现四川拿出开局就是决战、起跑就要冲刺的劲头。奋力夺取一季度开门红对全力推动四川经济运行整体好转、实现质的有效提升和量的合理增长提供了强劲动力。