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佰富彩2020-07-28

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

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“中国取得的非凡成就令人钦佩!”******

“中国取得的非凡成就令人钦佩!”

——记外国嘉宾参观“奋进新时代”主题成就展

  “成就非凡”“不可思议”“令人钦佩”……

  27日,来自128个国家和国际组织的驻华使节、30个国家驻华使馆商务机构负责人及在京科研机构高等院校、中国外文局所属单位的外国专家等共300余人来到北京展览馆,参观“奋进新时代”主题成就展。对于十年来中国取得的巨大成就,外宾们由衷赞叹。

  展览聚焦党的十八大以来党和国家事业的伟大成就、伟大变革,设序厅、中央综合展区、地方展区、展望展区、室外展区和互动展区6个展区,面积超过3万平方米,运用图片、实物、模型等6000多项展览要素,角度丰富、内涵饱满。外宾们怀着极大的兴趣认真听取讲解,在各类展品前驻足体验,交流观感。

  在中央综合展区,一叶叶“成就”风帆拼成的中国经济“奇迹号”巨轮模型吸引外宾纷纷上前合影“打卡”。

  阿根廷驻华大使牛望道对中国在脱贫攻坚领域的开拓表示赞赏。“在习近平主席的带领下,中国脱贫攻坚战全面胜利,中国人民正意气风发向着中华民族伟大复兴的目标迈进。”

  在“坚持推动构建人类命运共同体 开创中国特色大国外交新局面”单元,冈比亚驻华大使康蒂在一件展品前久久驻足,激动地回忆起冈中元首友好交往的故事——2017年12月,习近平主席在北京同来访的冈比亚总统巴罗举行会谈。巴罗总统向习近平主席赠送了非洲传统乐器科拉琴。

  “科拉琴是非洲国家的重要礼物,它弹奏出来的声音被称为‘祥和之音’。”康蒂说,“非常高兴在这里看到我们的‘国礼’,文化交流能够跨越千山万水。”

  格鲁吉亚驻华大使阿尔赤·卡岚第亚说,作为国际舞台上很有影响力的国家,中国坚持对外开放,以自身新发展为世界提供新机遇。作为共建“一带一路”的受益者,格鲁吉亚期待同中国开展更积极、更深入的合作。

  在云南展区,讲述2021年云南亚洲象北迁南归的视频吸引众多外宾凝神观看。牛望道说,阿根廷高度评价中国在绿色发展、环境保护等领域作出的努力和开拓。“环境等问题日益成为全球性问题,没有国家能够‘独善其身’,正因如此,习近平主席提出的人类命运共同体理念得到广泛支持,全人类必须团结合作共同应对全球性挑战。”

  “天问一号”着陆器模型、“奋斗者”号全海深载人潜水器模型……室外展区,一件件展现新时代中国人上九天、下五洋壮志豪情的展品,吸引外宾们拍照留影。

  “非常高兴看到中国取得了这么多科技创新成就。”尼加拉瓜新任驻华大使科罗内尔说,中国不仅注重自身的发展,也愿意为世界其他国家提供科技援助。

  所罗门群岛驻华大使傅桂说,所中建交3年以来,两国关系取得巨大进展。“中国的发展经验给包括所罗门群岛在内的发展中国家带来了希望、树立了榜样。”

  中央民族大学美籍专家马克·力文是2014年度中国政府友谊奖的获得者。“我来中国已经17年了,如果问我对什么印象最深刻,那就是中国取得了全方位的发展成就。”

  “我对‘江山就是人民,人民就是江山’这句话的印象非常深刻。”外文出版社俄罗斯籍专家季莫非·巴赫瓦洛夫说,展览的每一个单元都体现着中国共产党的力量,从中都能看到党员们所作的贡献。

  “从经济建设、社会主义民主政治建设,到维护国家安全、推动国际合作……这个展览很好地展现了中国的真实情况。不论是中国人还是外国人,当他看到中国在十年内发生的巨大变化时,一定会明白,中国将为全球发展事业开创更加光明的前景。”巴赫瓦洛夫说。

  (新华社北京10月27日电 记者温馨、成欣)

  《光明日报》( 2022年10月28日 02版)

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