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
新春旅游精彩开启******
2023新年钟声敲响,包含元旦、春节的新春旅游市场已精彩开启。文化和旅游部将组织开展“打卡旅游休闲打开欢乐春节”2023新春旅游推广活动,推出具有冬季特色的休闲体验项目,开展丰富多彩的旅游休闲和民俗活动,“旅游迎春、休闲过年”将成为美好生活的生动体现。
冰雪游冬季最热
新年伊始,多地已开启冰雪旅游,人们纷纷走出家门,享受玩冰戏雪的冬趣。元旦假期,四川省巴山大峡谷罗盘顶举办了雪地篝火舞、雪地烧烤美食、雪地烟花秀等丰富的冰雪娱乐活动,游客赏雪、戏雪、滑雪,尽情感受冰雪的魅力。
2022北京市冰雪文化旅游季推出近60项活动,点燃了市民冰雪旅游热情。颐和园、北海公园、陶然亭等也纷纷开展冰雪游园活动,让市民游客尽情享受冰上运动的乐趣。
北京冬奥会后的冰雪运动热情延续,今冬多地滑雪场和冰雪类景区吸引了众多游客。游客在东北冰雪大世界、亚布力、长白山、中国雪乡、“北极”漠河等经典冰雪旅游目的地体验到冰天雪地的别样乐趣。同程旅行数据显示,元旦假期,国内冰雪旅游相关搜索量环比上涨179%。
中国旅游研究院近日发布的《中国冰雪旅游发展报告(2022)》指出,“小区域、低消费、高频次、旅游本地生活化、服务自助化、冰雪观光和滑雪休闲度假并重”成为冰雪旅游消费市场的新趋势,中国旅游研究院冰雪专项调查显示,42.5%的游客倾向于冰雪观光游览,45.1%的游客倾向于滑雪休闲度假。据记者了解,文旅部将依托12家国家级滑雪旅游度假地组织开展“欢乐冰雪旅游季”活动。
文化游节日最靓
新春旅游散发着浓厚的传统文化气息。北京雍和宫、杭州灵隐寺、无锡灵山胜境风景区、苏州寒山寺、南京夫子庙、西宁塔尔寺等祈福类景点,黄山、终南山、衡山、老君山等登高迎新景区迎来众多体验新年活动的游客。民俗体验带热传统文化,跨年仪式感渐成新风尚。元旦期间,充满欢乐祥和迎新氛围的跨年活动受到年轻人喜爱,各地灯光秀、烟花、跨年敲钟等文化体验活动广受欢迎。
春节、元宵节是中华民族重要的传统节日,也是国家级非遗代表性项目,与春节、元宵节相关的年画、剪纸、灯会、庙会等国家级非遗代表性项目有200多项。春节也是各地广泛开展非遗传承实践等活动的重要时间节点。
文旅部支持与春节相关的各级非遗代表性项目全面开展非遗相关活动。剪纸、木版年画、灯彩、彩扎等与年节装点相关的非遗项目将着力营造浓厚的节日氛围;舞龙、舞狮、灯会、庙会等群体性强的非遗项目将不断扩大群众参与度;传统工艺类非遗项目加大传统工艺产品供给,为人民提供丰富的节庆文化产品。支持港澳同胞、台湾同胞及广大侨胞返乡省亲、祭祖、团拜,参加各种形式的节俗和非遗传承体验活动。
文化和旅游部非物质文化遗产司副司长李晓松介绍, 2021年、2022年春节元宵节期间,“文化进万家——视频直播家乡年”活动让人民群众及海外华侨华人通过网络平台,感受到浓厚的家乡年味和欢乐喜庆过大年的浓厚氛围。该司今年将继续举办此活动,支持网络平台集中展播非遗年俗视频,并根据小年、除夕、大年初一、元宵节等时间节点推出“赶大集买年货”“晒团圆年夜饭”“舞动中国龙”“点亮中国灯”等话题讨论、直播活动。
乡村游风景最美
赏乡村美景、品摘农家菜等乡村体验游,成为元旦假期不少游客的选择。湖北宜昌以“乡村振兴”为主题推出了“游最美乡村、品农家美食、住最佳民宿、购特产年货”等系列活动,受到人们欢迎。
冬日燕赵大地银装素裹,到乡村过民俗年、戏冰雪、泡温泉、游古城、赏冰灯、打树花、赶大集、温室赏花采摘,尝农家特色美食,品味别样乡愁,成为人们的最爱。日前,河北省推出平山县红色冬季农业游、北戴河农科体验冰雪休闲游等30条“冬农趣”系列休闲农业与乡村旅游线路,邀游客品乡村年味。
乡村旅游是新春旅游的重要内容。2022年12月,广西大寨村和重庆荆竹村入选联合国世界旅游组织“最佳旅游乡村”,加上此前入选的浙江余村和安徽西递村,我国已有4个乡村入选世界“最佳旅游乡村”。
“今天的中国有成千上万个乡村,奔走在文化和旅游深度融合、促进乡村全面振兴的大路上。”文化和旅游部资源开发司一级巡视员王鹤云介绍,2022年以来,文化和旅游部创新产品形式、加强供需对接,推出298个全国乡村旅游重点村镇,开展乡村旅游艺术提升和餐饮提升能力建设,推出369条精品线路,带动消费,助旅纾困。
近年来,文化和旅游部培育了一批生态美、生产美、生活美的乡村旅游目的地,6000多个省级、1597个国家级乡村旅游重点村镇和世界“最佳旅游乡村”组合在一起,中国乡村旅游发展的格局已经形成,基础设施不断完善,服务质量不断提升。乡村旅游日益成为人民美好生活的新供给和全面推进乡村振兴的新力量。(赵 珊)