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
中国商业联合会:2023年消费品市场将较快增长******
中新社北京1月6日电 (记者 闫晓虹)中国商业联合会6日发布“2023年中国商业十大热点展望报告”,梳理中国商贸流通领域的热点趋势。报告称,2023年中国消费品市场有望复苏,实现较快增长。
报告指出,2023年中国商业十大热点之一是:现代流通体系深度联动商业高质量发展。展望未来,流通体系将以高效顺畅为目标,同时参与深耕产业链供应链布局,在流通主体数字化转型、现代物流体系建设、农村流通基础设施完善和流通应急保障能力提升等方面实现新突破。
热点二:促消费政策效应加快释放,消费品市场期待趋稳复苏。2023年,在居民收入稳定增长、营商环境持续改善、住房需求有效满足、大宗消费保持增长、新型消费快速壮大、消费价格稳定可控等有利条件的作用下,中国消费品市场有望加快恢复,全年社会消费品零售总额将实现6%左右的增长。
热点三:全国统一大市场建设加快,现代流通体系支撑要素商品高效流动。
热点四:疫情反复促使商业企业策略转变,政府纾困和企业自救需齐头并进。
热点五:平台经济趋向公平规范有序,线上零售寻求突破与亮点。在平台经济稳步健康发展的同时,网上零售转型的趋势也会持续,电商平台从单纯的“价格战”,转向面对消费者和商家的“服务战”,向高质量发展的方向前进。
热点六:数字化转型进入深水区,商业创新精彩纷呈。新型消费方式不断涌现,露营经济、宠物经济、国潮国货经济、艺术文创消费等将快速增长,持续引领新消费发展。
热点七:流通领域绿色低碳转型持续推进,绿色商业绿色消费渐成主流。
热点八:餐饮业复苏基础尚需巩固,转型升级谋求发展新机遇。数字化智能化技术持续渗透到餐饮业中,继续催生出新业态、新模式。
热点九:农产品市场建设进入高质量发展新阶段,中国式农产品现代化流通全面助力乡村振兴。《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)红利持续释放,成员国农产品商贸合作将增速顺畅,更多中国乡村优质农产品将走向世界。
热点十:商贸物流数字化绿色化协同发展,助力产业链供应链全面升级。以智慧物流为方向的数字化、智能化、绿色化成为物流业当前的变革路径。以技术驱动的数字物流时代已然来临。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)