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
墨西哥驻华大使施雅德:墨中关系充满活力 在华工作充实有信心******
(中国这十年·他论)墨西哥驻华大使施雅德:墨中关系充满活力 在华工作充实有信心
中新社北京9月26日电 题:墨西哥驻华大使施雅德:墨中关系充满活力 在华工作充实有信心
中新社记者 肖欣
“中国在过去十年间取得卓越的发展成就。这种发展从沿海到内陆,并不局限于经济增长,还涉及科技、医疗、农业等诸多领域”,墨西哥驻华大使施雅德在接受中新社记者专访、细数近年来墨中合作项目时说,担任驻华大使“让我感到充实”,对合作造福于两国人民既“自豪”又“有信心”。
图为8月16日在北京拍摄的墨西哥驻华大使施雅德。 中新社发 墨西哥驻华大使馆 供图今年2月14日是墨西哥与中国建交50周年纪念日。“墨西哥和中国半个世纪的外交关系硕果累累。”施雅德表示,自建交以来,历任墨西哥总统都在任期内访问过中国,以增进两国间政治对话和互信,加强经贸及各领域交流与合作。“各层级政府间对话、经贸往来和双边合作都反映出我们紧密的双边关系,尤其是自2013年以来建立的全面战略伙伴关系充满活力”。
“我希望强调我们与中方合作的重要性。”施雅德指出,中国是墨西哥第二大贸易伙伴,墨西哥也是中国在拉美和加勒比地区的第二大贸易伙伴。
图为2022年7月21日,重庆,墨西哥作为主宾国参加第四届中国西部国际投资贸易洽谈会。 中新社发 墨西哥驻华大使馆 供图他还强调,墨西哥和中国都拥有悠久丰富的历史文化。两国文化在对方的美食、艺术等各方面有着源远流长的融合呈现。近年来,两国的教育和文化交流不断加强,“越来越多的墨西哥人有兴趣学习汉语,并希望来到中国留学,中国人对了解墨西哥的兴趣也不断增加。”
施雅德介绍,多年来,墨中共同开发的合作项目涵盖减贫与发展、灾害管理、气候变化、智慧城市规划、数字经济、中医药等诸多领域,“两国在共同感兴趣的领域分享着各自的宝贵经验”。他还透露,“最近,我们正重点努力推进一项更富雄心的合作计划,给予科技领域‘优先机会’,在人工智能、航天技术、电信等领域,两国的决策者和行业专家将展开交流与合作。”
作为“专家型”外交官,施雅德曾参与世界贸易组织(WTO)筹建,并担任WTO负责经济和发展问题的副总干事,见证并支持了中国加入WTO。此后,他又赴任岭南大学副校长、香港中文大学深圳校区副校长等职,专题研究中国贸易和金融体系。担任驻华大使以来,这位深谙经济发展与多边合作的“专家”热衷参与和推介一些惠及民生的“小项目”。
图为2022年7月21日,重庆,墨西哥作为主宾国参加第四届中国西部国际投资贸易洽谈会。 中新社发 墨西哥驻华大使馆 供图“最近有两个让我非常自豪的例子”,施雅德告诉记者,“一是由重庆市政府资助的在线培训项目,它使墨西哥中小企业所有者有机会了解数字化,通过电子商务获得更好的增长机会;二是与福建省政府合作的‘菌草’种植技术推广项目,菌草可作为牲畜饲料,其种植还可改善土壤以提高农作物产量,为贫困地区民众创造额外的收入。”
“毫无疑问,这些项目将为许多墨西哥民众带来可持续的生产方式和更好的生活”,施雅德强调,“墨方将继续以长远发展的眼光,与中方共同培育这些意义深远的项目。”
合作的意义也在两国携手抗击新冠肺炎过程中得到充分彰显。施雅德表示,从疫情之初,墨西哥就得到来自中国各级政府的支援。
他介绍说,在疫情最初阶段,中方的援助主要集中在提供防护装备和全球急需的呼吸机等医疗器械方面,这让墨西哥能够配备呼吸机的医院床位几乎增加了两倍。危急时刻,作为通向拉美和加勒比地区的门户,墨西哥城和上海市建立起“空中绿色通道”,2020年至2021年,往返两国间的350架次飞行将抗疫急需的医疗物资送达拉美多国。
在第二阶段的疫苗合作中,墨西哥率先批准三种中国新冠疫苗的紧急使用。2020年至2021年,墨方累计收到来自中国的超过3400万剂疫苗。
图为2022年5月28日,郑州-墨西哥城定期货运航班首航仪式,此次首航也标志着两国间直航的恢复。 中新社发 墨西哥驻华大使馆 供图在施雅德看来,中国的公共卫生外交在全球新冠疫情防控中发挥了重要作用。其中,墨中守望相助的故事更是两国深化合作利好拉美和加勒比国家的缩影。
“墨西哥在拉美地区扮演着重要角色”,施雅德指出,作为该地区第二大经济体和人口第二大国,基于历史、文化、语言、经济、社会各方面的紧密联系,墨西哥与该地区其他国家都保持着牢固和友好的关系。在区域合作中,墨西哥是该地区的重要捐助国之一,也是联合国拉丁美洲和加勒比经济委员会、美洲国家组织、拉美和加勒比国家共同体等区域组织的积极成员。
“同时,墨西哥与中国有着密切的友谊”,施雅德说,“这令墨西哥具有强大的影响力,可以为促进拉中关系作出重要贡献。”他补充说,墨西哥2020年至2021年担任拉美和加勒比国家共同体轮值主席国期间,在科技创新、农业、传统医药、减贫与发展等领域同中国展开广泛交流合作,在2021年底成功举行的拉中论坛第三届部长会议上,各方达成未来三年合作路线图。
“担任驻华大使让我感到充实”,施雅德说,“我有信心,我们两个伟大的国家将在经济、人文等各领域更紧密地团结合作,造福于民。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |