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
重庆市慈善总会2022年各类慈善救助支出8.71亿元******
中新网重庆2月3日电 (记者 钟旖 韩璐)重庆市慈善总会第五届理事会第五次会议3日在当地召开。记者从会上获悉,2022年该总会共募集款物8.55亿元,各类慈善救助总支出8.71亿元,惠及困难群众50万人次以上。
“2022年,重庆市慈善总会切实把助力乡村振兴作为慈善发展的头等大事。”重庆市慈善总会会长刘光磊介绍说,2022年总会用于乡村振兴款物达7.35亿元,占同期总支出的85%以上。值得一提的是,总会争取腾讯公益支持,创新举办全国首个区域性乡村振兴专场公益活动,联动该市41个区县、54家社会组织及志愿服务组织,围绕助力乡村振兴,聚焦产业帮扶、养老帮扶等7个方面重点,策划上线286个项目,动员234万人次参与募捐。
刘光磊透露,2022年6月,总会还出台了今后五年助力乡村振兴实施意见,计划围绕当地4个国家级重点帮扶县、17个市级重点帮扶乡镇和4个对口村,5年捐赠投入30亿元以上帮扶资金,实施1000个项目,打造在全国全市有一定影响力的乡村振兴公益品牌项目20个以上,助力推进乡村产业、人才、文化、生态、组织全面振兴。
2022年是重庆互联网慈善取得新突破的一年,互联网募捐总额达6.74亿元,与2021年同比增加7717万元,年募捐额创历史新高;为持续推进互联网日常募捐,重庆市慈善总会已在全国12个公益平台上线项目,全年实现日常募捐筹款额9047万元,与2021年同比稳步增长,表明互联网募捐正由重数量向数量与质量并重转变。
刘光磊提到,重庆市互联网募捐合作伙伴实现慈善会系统全覆盖。全市41个区县慈善会、100多家社会组织和志愿者组织加入到总会互联网募捐队伍中,形成总会牵头,区县慈善会和社会组织参与,全市公益力量合作共赢的良好局面。
谈及下一步工作,刘光磊表示,当前和今后相当长一段时期,重庆市慈善总会将以“新重庆、新慈善”的新要求,助力乡村振兴取得新成效;互联网慈善作出新业绩;持续打造新品牌;弘扬慈善文化达到新水平;党建引领达到新标准。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)