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
新疆和田织锦亮相北京时装周 京和携手非遗传承发展******
中新网北京9月20日电 (记者 杜燕)正在举行的2021北京时装周上,以新疆和田艾德莱斯绸为主题的非遗时尚秀登场,展示及传播和田传统民族文化,引领非遗文化瑰宝传承创新。北京时装周组委会、北京大华时尚分别与和田市文旅局达成战略合作,约定将利用北京时装周平台专业资源,持续助力和田市艾德莱斯文化产业传承发展,加强京和两地经济文化互动交流。
艾德莱斯绸是新疆特有的一种织锦,被列入国家级非物质文化遗产名录,迄今已有2000余年的历史。新疆和田市吉亚乡被誉为“艾德莱斯丝绸之乡”,2021年,在北京市援疆和田指挥部以及中共和田市委、和田市政府的指导支持下,京和两地联手发起和田艾德莱斯绸服饰产品新一轮的创新、设计、研发及推广计划,助推艾德莱斯绸以及民族文化的传承发展,助力京和经济文化交流。
在2021北京时装周举办的一场项目推介会上,北京市援疆和田指挥部党委委员、副指挥米佳表示,此次北京时装周期间,和田市民族特色主题系列活动是京和两城的又一次深度对话,两地联动合力促成和田市文化艺术瑰宝——艾德莱斯绸在专业舞台亮相,让首都北京看见艾德莱斯,让全国行业深度感知艾德莱斯,并通过多元渠道助力艾德莱斯推广展示,助推和田市艾德莱斯创新迭代升级,进一步带动艾德莱斯产业乃至和田地区的经济发展,这也是北京市文化援疆的又一次有益实践。
和田市副市长艾尼瓦尔·卡斯木进行主题分享推介,详细介绍了艾德莱斯绸的历史文化背景以及和田艾德莱斯产业发展现状,提出未来将加快产品结构的调整和优化,大力推进自主品牌建设,加大政策扶持,打造有特色、有优势、可持续的和田市艾德莱斯产业经济,呼吁让更多的人关注艾德莱斯,关注和田,了解和田,走进和田。
活动现场,北京时装周组委会、北京大华时尚分别与和田市文旅局达成战略合作,并进行现场签约,约定将利用北京时装周平台专业资源,持续助力和田市艾德莱斯文化产业传承发展,加强京和两地经济文化互动交流。
项目推介会之后,“艾德莱斯之恋”主题大秀在隆福文化中心空中花园亮相,由“艾德莱斯轻礼服系列”“艾德莱斯商务通勤系列”“艾德莱斯户外系列”“艾德莱斯运动系列”四个系列组成,主旨是把艾德莱斯融入城市生活,结合传统文化和现代科技演绎新的时尚艾德莱斯,呈现艾德莱斯不同寻常的时尚都市气息。
记者了解到,除了上述活动之外,“艾德莱斯之恋——和田市民族特色主题展”于2021北京时装周期间在北京隆福文化中心四殿同期开展。在为期五天的主题展会中,通过“艾德莱斯和田织造”、“风尚和田丝路之约”、“京和守望和田有礼”三个主题展区,为观众带来莱德莱丝绸以及各类和田特色风情展品,并推出了一系列的云上活动推介和田展区特色好物,共同为和田文化传承发展助力。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 盈彩网地图 |