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
如何激发非遗文化活力?代表委员建言:数字化转型、多元化传承******
中新网太原1月15日电(记者 杨杰英)如何让厚重的历史变得更活泼有趣、时尚多元?让非遗文化更好地传承发展,绽放出时代光彩?正在进行的山西两会上,代表委员们纷纷建言献策,数字化转型、多元化传承、可持续发展成为激发山西非遗文化活力的“关键词”。
绛州鼓乐、晋南唢呐、皮影戏、面塑、剪纸……山西非遗家底丰厚,数量位居全国前列。近年来,山西在挖掘非遗项目内涵、讲好非遗背后故事、传承非遗项目基因等方面进行积极探索。但随着时代变革和现代科技的推陈出新,非遗文化的传承和保护面临的压力也日益剧增。
为此,山西省人大代表、民革山西省委会专职副主委李润建议,以山西优秀非遗项目为基础,建立数字化信息平台,让数字化技术为沉浸式展览和传承体验提供发展空间,更好地服务非物质文化和经济社会高质量发展汇聚力量。
“要使人能够随时随地了解非遗文化,推动非遗‘智能+’的传承。”李润建议,依托大数据技术,打造非遗数字馆;以人工智能技术为基础,实现民间传统文化资源的全实景高清展示,提升非遗文化项目的吸引力;出台措施鼓励非遗和数字化融合,推动山西非遗产业数字化转型,促进非遗文化和产业繁荣发展。
山西省政协委员、长治市襄垣县政协主席侯慧萍建议,非遗文化要扩展现有的传承方式,实现多种传承形式共同发展;要借鉴优秀非遗传承的成功案例,推进可持续发展;要创新非遗文创产品,让非遗更好地适应现代化的市场发展。
“传播是更好的传承。”侯慧萍认为,要创新传播方式,建设非遗文化传播链,扩大非遗的影响力。与此同时,可建立非遗新媒体传播数据模型,为分析传播形式提供数据支撑。
山西省人大代表、临县政协副主席、临县一中副校长冯立新与山西省人大代表、临县林业和草原发展中心正高级工程师张绳顺联名建议,在义务教育阶段学校开设非遗文化传承课程,能开阔学生视野,培养学生动手操作能力和爱好兴趣,同时还能让本土非遗文化更好地传承创新。
他们认为,从另一层面落实“双减”政策,实现“双减”和“非遗文化传承”双赢的培养目标,真正让非遗文化传承后继有人,代代相传。
“传承非遗文化,关键在于教育。”与上述两会代表一样,山西省人大代表、平遥古城景区管理有限公司讲解员张霄云也提出“在中小学校增设‘非遗课堂’”的建议。
她表示,教育部门可根据各级各类学校实际选择合适的非遗项目,增设“非遗课堂”,加大优秀传统文化的学习内容比重,同时支持代表性传承人参与学校授课。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)