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
“舌尖上的罂粟壳”为何屡禁不绝?******
火锅、羊肉汤、卤制品成添加罂粟壳重灾区
“舌尖上的罂粟壳”为何屡禁不绝?
在火锅汤料、卤味熟食中添加罂粟壳,几乎已成为不少餐饮从业者为吸引顾客铤而走险的公开秘密。
2月1日,四川攀枝花市中级人民法院公布一起典型案例,米易县一家羊肉汤锅店主余某在羊肉汤里掺罂粟壳,将煮出来的羊肉卖给顾客食用。最终,法院以生产销售有毒有害食品罪,判处被告人余某有期徒刑十个月,缓刑一年。
记者梳理100余起案例发现,火锅、羊肉汤、卤制品等都是添加罂粟壳的重灾区。多数被告人供述称,加罂粟壳在食品中是为了“提味增鲜”“吸引顾客”。值得注意的是,大多数被告人系初犯,犯罪情节较轻,适用缓刑多。有专家曾发文指出,在食品中添加罂粟壳犯罪之所以泛滥,关键在于违法成本过低。
案例:
为了吸引更多顾客
羊肉汤锅加罂粟壳
40多岁的余某家住四川省米易县,他与妻子在当地经营一家羊肉汤锅店,主要售卖羊肉汤锅和羊肉米线等。2021年9月中旬,余某感觉身体不适,刚好店门口来了一位卖中草药的老人,他便叫老人配了两副中药。配完药后,老人告诉余某,在羊肉汤中加入罂粟壳,能够让羊肉汤和羊肉味道更加鲜美。
为了吸引更多顾客,他便花了30元钱,在老人那里购买了3颗罂粟壳。2021年9月21日晚,余某在准备煮羊肉的香料包时,把3颗罂粟壳搓碎后添加在料包里。次日早上,他把添加了罂粟壳的料包放在锅里和羊肉一起煮,然后给顾客食用。
后执法人员将余某售卖的羊肉汤查获并送检,检验出含吗啡143毫克/公斤,检测结论不合格。余某如实供述其在羊肉汤中添加罂粟壳的犯罪事实。
探因:
为何屡禁不止?
利益驱使、违法成本较低
据悉,罂粟壳属于国家公布的《食品中可能违法添加的非食品物质和易滥用的食品添加剂名单》中的物质,根据最高人民法院、最高人民检察院《关于办理危害食品安全刑事案件适用法律若干问题的解释》的规定,应当认定为有毒、有害的物质。
不容忽视的是,罂粟壳食用后或对人体产生危害。此前,有执法人员向记者介绍,罂粟壳是毒品原植物,里面含有可待因、吗啡等物质,如果长期食用的话,会造成人注意力和记忆力功能衰退,严重时可能对神经系统、消化系统造成损害,出现内分泌失调,甚至导致呼吸停止而死亡。
2021年5月,四川攀枝花市西区,一家羊肉米线店为了招徕顾客,连续两天将家中存放的罂粟壳粉,添加在羊肉汤内供消费者食用,有群众吃了米线之后尿液检测呈现阳性。
违法添加罂粟壳为何屡禁不止?归根结底是利益的驱使。记者梳理相关判例发现,多数犯罪嫌疑人的供述称,加罂粟壳在食品中是为了使其味道更好。他们之所以铤而走险添加罂粟壳,是因为听闻:“在食品中加入罂粟壳能增加食品的鲜味,甚至让人上瘾,增加回头客。”
2018年,《人民检察》发表的《在食品中添加罂粟壳犯罪问题实证分析——以40起案件数据为样本》指出,在食品中添加罂粟壳犯罪之所以泛滥,关键在于违法成本过低。司法实践中,由于“罂粟壳”案件缓刑适用率偏高,再加上判处的有期徒刑刑期有限,大大降低了行为人的惩罚成本。
成都商报-红星新闻记者 江龙
(文图:赵筱尘 巫邓炎)