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
国家卫健委:刻不容缓做好医疗资源准备******
中共中央对外联络部昨天(6日)举行中国防疫政策专题吹风会。包括30多位大使、临时代办在内的130多个国家的驻华高级外交官出席。国家卫生健康委新闻发言人在吹风会上介绍,三年来,病毒频繁变异,疫情态势不断变化,防控策略不断调整,但中国抗疫的理念没有变,那就是始终坚持人民至上、生命至上。
国家卫生健康委新闻发言人 米锋:在优化防控策略方面,中国一直坚持因时因势优化完善防控策略,我们先后遭遇了新冠病毒原始株和多个全球流行变异株的威胁,防控工作也经历了几个阶段,分别是突发疫情应急围堵的阶段,常态化疫情防控探索阶段,全方位综合防控阶段。我们有效处置了百余起聚集性疫情,成功避免了致病力较强的原始株,德尔塔变异株的广泛流行,极大减少了重症和死亡,也为疫苗药物的研发应用以及医疗等资源的准备赢得了宝贵的窗口期。我们始终跟进研究病毒变异的新特征和疫情形势的变化,先后制定了900防控方案和诊疗方案,特别是针对奥密克戎变异株的特点,出台20条优化措施和进一步优化的新10条,将新冠感染由乙类甲管调整为乙类乙管。
三年来,新冠患者治疗费用全部由国家承担,治疗药物纳入医保,疫苗全民免费接种,中国的新冠患者治愈率一直保持在90%以上。始终关注着老年人、孕产妇、儿童等重点人群,开展健康监测,根据高、中、低风险等级,提供分级管理和分类服务。在科研攻关方面,中国目前已有13款新冠疫苗批准使用,涵盖了4条技术路线,全人群疫苗完全接种率超过90%。在国际交流方面,中国向153个国家和15个国际组织提供数千亿件抗疫物资,向120多个国家和国际组织供应超过22亿剂新冠疫苗。
国家卫生健康委新闻发言人 米锋:当前我们的工作重心正在从防控感染转向医疗救治,确保防控措施调整转段平稳有序。面对疫情,我们加大聚焦群众的难题与需求,加强对脆弱群体的保护,提升接诊治疗的能力,不断筑牢疫情要防住,经济要稳住,发展要安全的坚强防线。在应对世纪疫情的风浪里,14亿多中国人民乘坐在一条命运与共的大船上,让我们再加把劲,我们相信越过这个寒冬,我们将迎来又一个春天。
国家卫健委:刻不容缓做好医疗资源准备
在昨天的吹风会上,国家卫生健康委医政司相关负责人介绍,随着奥密克戎病毒致病性的减弱、疫苗接种的普及、防控经验的积累,我国疫情防控进入新阶段。
国家卫生健康委医政司司长 焦雅辉:目前中国各地的疫情总体处于快速上升的阶段,受前期疫情水平等各种因素的影响,各地迎来了疫情流行高峰时间也会有所差别。多数的省份和城市正在度过感染的高峰。新冠相关重症发病人数持续增加,随着全国疫情防控进入新阶段,加上春运和春节假期人员流动等因素的影响,会有部分地方迎来疫情快速上升,城市和农村同时出现感染率增长的局面,医疗救治任务仍然面临挑战。
焦雅辉介绍,我国围绕“保健康、防重症”目标,刻不容缓做好医疗资源准备,实现发热门诊和发热诊室“应设尽设、应开尽开”。截至目前,全国已设置开放发热门诊(诊室)近5.7万个。目前,二级以上医院重症床位使用率约80%。基层全面开展重点人群健康调查,加强健康监测。截至目前,完成全国1.9亿65岁以上老年人的调查分类。
国家卫生健康委医政司司长 焦雅辉:充分发挥三级医院医疗救治兜底作用。24小时内完成急诊留观患者清零,充分发挥国家省地市专家组的作用,通过网络会诊、实地巡诊等多种形式,尽可能提高救治效果。总体来看,中国在短时间内推动各级各类医疗机构实现了评级转换,当前的床位和设备资源能够满足医疗救治的需要,我们也将根据疫情的发展情况继续加强监测,因地制宜改造和扩容相应的资源,保障人民群众就医的需求。(央视新闻客户端)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)