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
泰安非遗“花边伞”春节走俏海内外市场******
(新春走基层)泰安非遗“花边伞”春节走俏海内外市场
中新网泰安1月31日电 (梁犇 徐峰)1月31日,春节假期刚过,山东省泰安市岱岳区大汶口镇的一家工艺伞厂一片繁忙,宽敞明亮的厂房内,一把把大小不一、花样繁多的伞十分精美。“这是花边伞,这批货是海外客户年前预定的,近期就要发货了。”该厂负责人唐斌杰对记者说。
秀工们在制作大汶口花边伞。 陈阳 摄从春节前的2个月开始,唐斌杰的花边伞厂就开始忙了起来。
今年45岁的唐斌杰是大汶口镇前东庄村人,自幼跟着父亲学习花边技艺,是大汶口花边技艺的第四代传承人,熟悉20余种花边技艺针法,是远近闻名的花边伞制作艺人。
消费者正在挑选大汶口花边伞。 陈阳 摄大汶口花边技艺距今已有两千多年的历史,是中国传统织绣工艺的典型代表,素有“抽纱瑰宝”的称号。大汶口花边技艺是在图纸上编织成各种主花图案,以棉线、麻线、丝线等各种织物为原料,经过绣制和编织而成的装饰性镂空伞制品。“在编织过程中,每道工序都要十分严谨。”唐斌杰说。
秀工在图样上进行手工刺绣。 陈阳 摄千百年来,随着花边技艺传承发展,会花边伞制作的艺人越来越多,规模越来越大,形成了以大汶口镇为中心,辐射周边乡镇的花边伞制作与销售区域。
几年前,在外打工的唐斌杰返乡创业发展花边技艺特色文化产业。创业之初,为了招到会花边技艺的绣工,唐斌杰到处奔走联系农户,采取“先给钱后加工”的方式,探索乡镇加工点的合作生产模式。
工人正在固定伞架。 陈阳 摄由于花边技艺生产的产品多种多样,技艺复杂,需要人手多,唐斌杰就以农户为单位,将原材料送到绣工家里,然后统一回收销售。
“俺在家里就能干,不用出门就挣钱了。”大汶口镇申东村57岁的村民候春玲是一名绣工,这几年,她通过做绣工,每年可增收15000余元。如今,像胡春玲一样,与唐斌杰合作的绣工已有300余人。
制作好的大汶口花边伞。 陈阳 摄近年来,随着科技发展,万能绣花机和电脑绣花机普及,传统的花边手工技艺受到了影响。作为花边技艺传承人,出于对花边技艺的热爱,唐斌杰仍坚持传统手工制作,坚持守正创新,把新学的设计理念创新运用到刺绣工艺伞上。
为更好地开拓市场,唐斌杰一方面将现代设计融入传统工艺,创新设计出花边伞和花边扇;另一方面利用亚马逊、阿里巴巴等电商平台,迅速在国内国际市场打开销路,与10余个国家和地区建立了稳定的供销关系,年订单量超50万件。“我们的产品供不应求,订单已排到了今年6月份。”
秀工在手工印刷花边伞图样。 陈阳 摄在当地政府支持下,唐斌杰在新时代文明实践中心设立工作室,为当地无法外出工作或者暂时失业的妇女培训花边技艺100余人次,帮助300多名农村富余劳动力实现就业。
“春节过后,我们计划加强对绣工花边技艺培训,持续创新产品设计,为传统花边艺持续注入新活力,做大做强花边技艺产业,带领村民们持续增收致富。”唐斌杰说。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |