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
贵州天柱:打造美丽家园升级版******
近日,记者在贵州省天柱县蓝田镇东风村看到,村民们在为400亩羊肚菌基地扎棚、撒菌种、铺营养袋,一派繁忙景象。
“我在羊肚菌基地负责翻地、搭棚、盖膜、撒种等技术调度和管理,工资加奖金一年收入6万元。在家门口就业,上下班也就几分钟路程,收入高,开销少,还能照顾孩子。”在羊肚菌基地当管理员的张泽英说。
近年来,天柱县设立村级乡村振兴服务站,推动产业发展,抓实乡村治理,把渡马镇共和村、蓝田镇东风村、坌处镇三门塘村等8个试点村打造成为美丽乡村“升级版”。
2022年,东风村乡村振兴服务站把“稻+羊肚菌”轮作作为主导产业,村里投入200万元与龙头企业贵州发鑫农业发展有限公司合作种植羊肚菌435亩,村里负责土地流转、投入资金,公司负责种植、回收、加工、销售,预计利润500万元以上,村集体经济收入将增收100万元,解决就业300余人。
东风村坪寨片寨脚组村民张泽英成为“稻+羊肚菌”轮作中获得就业稳定增收人员之一。
受益于乡村振兴服务站发展产业的不只是东风村。天柱县渡马镇共和村甘溪300亩菊花盛开,坌处镇三门塘村“合约食堂+旅游”入股村民喜分红,凤城街道南康村500亩西瓜、南瓜、洋荷享誉县内外,远口发豆腐产业园于2022年底投产使用。
“我在菊花基地起垄、移栽、施肥、除草、采摘,一年收入6000多元,在家也不愁没活干……”长期在菊花基地干活的村民吴桃柳说,菊花烘干、包装也少不了她。
天柱设立村级乡村振兴服务站,布局“一村一品”试点产业,开展以党组织联经济组织、经济组织联特色产业、特色产业联家庭经济、家庭经济联保险金融,促进村级集体经济增长和农户增收的“四联双增”工作;“人才下沉”开展产业技术服务600余次,帮助群众解决急难愁盼问题3000余个。同时,投资850万元,建设“稻+油菜”、功夫菊、羊肚菌、农产品加工等产业项目10个,带动发展烤烟、油茶、辣椒、黄豆等产业种植近3000亩。各试点村的村级集体经济收入全部超过30万元,提供就业岗位2400多个,为8个试点村群众带来就业和增收。
此外,石洞镇槐寨村开展“庭院美化”“庭院绿化”,改造房屋立面、人行步道、庭院、观光步道,建设污水处理池及管网,人居环境得到改善。(本报记者 王新伟 吴秉泽)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)