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
南湖革命纪念馆:传承红色基因 守好红色根脉******
2002年10月22日,习近平同志到浙江履新的第11天,就来到嘉兴考察,并视察南湖、瞻仰红船。此后,他又多次到嘉兴考察,瞻仰红船、参观南湖革命纪念馆。特别是2017年10月31日,习近平总书记带领第十九届中央政治局常委集体瞻仰南湖红船、参观南湖革命纪念馆并发表重要讲话,为嘉兴继承光荣传统、赓续红色血脉指明了方向、提供了根本遵循。
南湖革命纪念馆作为中国革命红船起航地纪念馆、红色根脉所在地,把学习宣传贯彻党的二十大精神作为当前和今后一个时期的首要政治任务和头等大事,把坚定自觉地用党的二十大精神统一思想和行动摆在最突出位置,在学深悟透上做表率,在宣传宣讲上增氛围,在贯彻落实上见成效,推动党的二十大精神深度融入党性教育。
南湖革命纪念馆基本陈列序厅 南湖革命纪念馆供图
早在2004年3月,时任浙江省委书记的习近平同志专程就统筹城乡发展、推进城乡一体化到嘉兴开展调研,认为嘉兴完全有条件成为浙江省乃至全国统筹城乡发展的典范,并在深入调研考察基础上,主持召开浙江省统筹城乡发展、推进城乡一体化工作座谈会。随后,嘉兴制定了城乡一体化发展规划纲要,成为全国首个提出此类纲要的地级市。
党的二十大报告提出“三个务必”,其中强调全党同志务必不忘初心、牢记使命。这是新征程上弘扬伟大建党精神、传承“红船精神”的具体体现,更是新时代践行以伟大建党精神为源头的中国共产党人精神谱系的切实行动。南湖革命纪念馆立足红色根脉重要标识,弘扬伟大建党精神、传承“红船精神”,发挥思想政治工作传家宝和生命线作用,进一步挖掘展示红色资源的思想内涵和时代价值,强化党性教育功能,强化党的创建史和习近平新时代中国特色社会主义思想的研究阐释,围绕革命、建设、改革各个历史时期的重大事件,充分发挥红色文化的引领作用,教育引导广大干部群众坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,进一步提高政治站位、健全工作机制、强化工作措施,真正让红色基因融入血液、融入品格、融入时代,从而在用好红色资源中守好红色根脉。
南湖革命纪念馆作为初心之地纪念馆,努力筑牢学习宣传实践习近平新时代中国特色社会主义思想的阵地,健全党史学习教育长效机制。他们通过聚焦“初心使命”“伟大建党精神”“红船精神”,加强红色资源的系统研究研讨,夯实基础性研究,用好“红船起航”主题展这个主阵地和红色资源宝库。
依托丰富生动的红色资源,南湖革命纪念馆创新服务思政课程的宣讲载体,组织全体宣讲员集体备课,并通过系统学习和深入交流,在学深悟透党的二十大报告的基础上打磨形成了系列精品党课,开展“七进”宣讲活动,打好具有辨识度、影响力的学习宣传贯彻党的二十大精神的组合拳。始终把“守好红色根脉,当好红船卫士”作为使命和担当,时刻牢记习近平总书记的殷殷嘱托,加强红船的科学管理保护,秉承“两年一大修,一年一小修”原则,确保其完好如初。通过编织陆地、水面、水下和空中的立体防护体系,联合公安、消防等部门设立24小时护卫岗,启动联动保护机制,全方位无死角筑牢红船防护线。几十年来,红船始终以其固有的平静和博大接受着人们的瞻仰,向每一位到访者讲述着中国共产党诞生的那段伟大历史。
围绕习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神,南湖革命纪念馆面向党员干部群体,坚持问题导向,持续深化“六个一”主题教育,把理想信念教育贯穿在“六个一”主题教育中,发挥南湖革命纪念地独特优势,不断创新宣讲手段和方式方法。通过开设“红船大课堂”“南湖水上课堂”,不断拓展“六个一”教学阵地;挖掘红船故事、“红船精神”,不断创新“六个一”教学内容;开发“重走一大路”体验式党性教育项目,不断创新“六个一”教学形式,进一步将“六个一”主题教育活动打造成为弘扬“伟大建党精神”“红船精神”、不忘初心使命的精品课程。(徐继宏)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)