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
广西百色—粤港澳大湾区首条集装箱班轮航线开通******
中新网百色1月6日电(记者 杨陈)1月6日,满载着铝锭集装箱的“兴桂1091”船舶从广西百色港头塘作业区缓缓驶出,百色港头塘作业区开港,百色—粤港澳大湾区集装箱班轮航线正式开通。
图为开通仪式现场。 龙启柏 摄百色地处西部陆海新通道核心节点。百色港作为中国内河地区性重要港口之一,是西南水运出海南线通道和打造西江“亿吨黄金水道”的重要组成部分。
图为集装箱在百色港头塘作业区吊装上船。 龙启柏 摄百色市人民政府副市长李玉成介绍,目前当地已专门修编了百色港总体规划,争取国家和自治区同意右江航道按Ⅲ级以上纳入国家和自治区水运航道规划,专门出台支持粤港澳大湾区集装箱班轮航线的补贴政策。未来,随着百色水利枢纽通航设施工程、黄桶百色铁路与平陆运河同步建成,右江黄金水道将成为川滇黔货物通湾区、出大海的最便捷通道。
当天开港的头塘作业区是百色港的重要港口之一,项目分两个阶段建设,使用岸线1000米,建设规模为10个1000吨级泊位,设计年通过能力270万吨,概算总投资约5.6亿元(人民币,下同)。目前已完成第一阶段建设,建成9#、10#泊位,可实现年吞吐量100万吨,投入资金2.97亿元。
广西百色西江投资发展有限公司董事长班玉满介绍,与常规的汽运价格相比,开展集装箱运输后,从百色到珠三角地区的物流价格每吨可减少30元,大大降低腹地企业进出口运输成本。在珠江—西江经济带推动集装箱运输常态化、班轮化和集约化,将形成一条“绿色、畅通、便捷、高效”的水上运输通道。
图为百色—粤港澳大湾区集装箱班轮航线启航。 龙启柏 摄百色是广西重要的工业地市,铝产业是广西千亿元支柱产业之一,当地生产的大量铝产品均销往粤港澳大湾区。
广西桂科院铝业有限公司总经理陈治武告诉记者,百色-粤港澳大湾区集装箱班轮航线的开通,有利于该企业最大化承接云南、贵州、广西等三省区向内陆输送铝资源,有效平衡铝产品的运输效率和运输成本问题。通过规模化发展和引导返程货源,还可以大幅降低综合物流成本。
据悉,百色—粤港澳大湾区集装箱班轮航线开通以及接下来的天天班运营,也是构建全新的港口供应链生态圈的重要举措,它将发货人、航运公司、物流公司、港口码头、收货人、第三方监管、金融等主体有效结合,促进门到门、端到端货物流通模式的发展,形成物流、信息流、资金流、商流相辅相成的生态圈。(完)
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