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
美股回落纳指跌1.59%,亚马逊跌超8%******
中新经纬2月4日电 美东时间周五,美三大股指低开后冲高回落,截至收盘集体飘绿,纳指盘中一度跌近2%。
截至收盘,道指跌0.38%报33926.01点,本周累跌0.15%;纳指跌1.59%报12006.96点,本周累涨3.31%;标普500指数跌1.04%报4136.48点,本周累涨1.62%。
盘前,美国劳工部发布的数据显示,1月非农就业人数增加51.7万人,为2022年7月以来最大增幅,预估为增加19万人,前值为增加22.3万人。据媒体报道,由于就业数据非常强劲,市场可能预期,这会降低美联储停止加息的速度。
盘面上,美股大型科技股多数下跌,苹果涨2.44%,亚马逊跌8.43%,奈飞跌0.27%,谷歌跌2.75%,脸书跌1.19%,微软跌2.36%。
消息面上,苹果、亚马逊、谷歌等科技巨头业绩表现不佳。亚马逊发布的财报显示,2022年,亚马逊净亏损达27亿美元,创该公司历史最差,上年净利润为333.64亿美元;净销售额约5140亿美元,同比增长9%。
美股银行股多数上涨,摩根大通涨1.51%,高盛涨0.1%,花旗跌1.53%,摩根士丹利涨0.18%,美国银行涨0.83%,富国银行涨0.72%。
美股航空股全线走低,波音跌1.59%,美国航空跌0.23%,达美航空跌0.85%,西南航空跌1.29%,美联航跌2.27%。
热门中概股普遍下跌,雾芯科技跌12.25%,亿航智能跌11.05%,斗鱼跌9.28%,虎牙直播跌8.13%,万国数据跌6.93%,知乎跌6.17%,BOSS直聘跌6.17%,亚朵跌6.01%,百度跌5.44%,微博跌5.39%,腾讯音乐跌5.29%,哔哩哔哩跌5.18%;涨幅方面,趣店涨6.15%。
中概新能源汽车股集体下跌,蔚来汽车跌6.44%,小鹏汽车跌4.98%,理想汽车跌5.96%。
欧股方面,英国伦敦股市《金融时报》100种股票平均价格指数3日报收于7901.80点,比前一交易日上涨81.64点,涨幅为1.04%;法国巴黎股市CAC40指数报收于7233.94点,比前一交易日上涨67.67点,涨幅为0.94%;德国法兰克福股市DAX指数报收于15476.43点,比前一交易日下跌32.76点,跌幅为0.21%。
纽约商品交易所黄金期货市场交投最活跃的4月黄金期价3日比前一交易日下跌54.2美元,收于每盎司1876.6美元,跌幅为2.81%。
纽约油价3日显著下跌,3月交货的纽约轻质原油期货价格下跌2.49美元,收于每桶73.39美元。
美元指数3日大幅上涨,截至纽约汇市尾盘,衡量美元对六种主要货币的美元指数上涨1.16%至102.9340。(中新经纬APP)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎)