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
【寻味中华】“小家”碧螺春,大有乾坤******
中新社苏州10月13日电 题:“小家”碧螺春,大有乾坤
中新社记者 钟升
苏州民间给碧螺春茶取了一个通俗而直白的名字——吓煞人香。
不同于别处漫山遍野清一色茶树的种植方式,苏州人将碧螺春茶树与枇杷、杨梅等果树交叉种植,使茶叶天然地带有一丝水果的清甜与芬芳。
碧螺春茶叶虽小,却大有乾坤。从种植到炒制,都蕴含着江南人的智慧。
碧螺春茶在苏州的种植历史可以追溯至两晋南北朝时期,唐朝“茶圣”陆羽在编写《茶经》时就曾有过记录。
苏州市吴中洞庭山碧螺春茶业协会秘书长叶国平告诉中新社记者,洞庭山碧螺春茶的产地洞庭东山、西山位于太湖之中,环境优美、生态宜人,丰沛的水土条件和温润的气候非常适合茶树种植。
经传统采制方法制成的洞庭山碧螺春茶,有“条索纤细,卷曲成螺,茸毛遍体,银绿隐翠”之外形,有“汤色碧绿,清香高雅,入口爽甜,回味无穷”之内质。
茶农们身挎背篓,采摘下带着露珠的碧绿茶叶。手工拣剔之后,经过高温杀青、热揉成形、搓团显毫、文火干燥四道工序。香飘海内外的苏州洞庭山碧螺春茶就此炒制完成。
“手不离茶,茶不离锅,揉中带炒,炒中带揉,连续操作,起锅即成。”经此泡出的茶汤香气浓郁、入口回味纯正。
2011年,吴中区绿茶制作技艺(碧螺春制作技艺)入选第三批国家级非物质文化遗产代表性项目名录;2020年,江苏吴中碧螺春茶果复合系统被中国农业农村部列入第五批中国重要农业文化遗产名单。由此,碧螺春茶成为江苏省首个国家级“双遗”农业品。
苏州的一方水土造就了形味俱佳的碧螺春,碧螺春的袅袅茶香也在潜移默化中塑造着苏州人的独特气质。
改革开放之后,通过积极承接周边地区的溢出效应,苏州实现了经济社会的飞速发展,苏州人形象地称之为“大树底下种好碧螺春”。
除了喝,好吃又会吃的苏州人还将碧螺春茶用在了菜肴之中。苏州老字号酒家得月楼的掌门人林冏介绍说,将碧螺春制成茶汁与新鲜河虾仁一起烹煮,河虾的鲜甜与碧螺春的幽香相交织,口感清新淡雅,是极具苏州地方特色的一道名菜。
近几年,洞庭山碧螺春茶的产地被列入了苏州生态涵养发展实验区,对茶农化肥、农药的使用要求也相应提高。吴中区农业农村局的监测数据显示,近五年来,环太湖地区化肥农药的使用量合计降低了20%,有机肥的使用量则相应增加。
在“中国制茶大师”、苏州东山御封茶厂厂长严介龙看来,这些举措令碧螺春茶汤更加香醇,并进一步推动洞庭山碧螺春向绿色有机方向发展。吴中区也适时开发了碧螺春主题的旅游线路,通过农旅相结合的方式推广碧螺春茶文化。
同时,苏州市陆续制定了《苏式传统文化 洞庭(山)碧螺春茶制作技艺传承指南》等一系列标准,对碧螺春茶的品质、炒制工艺等要求更加严格、规范。生态环境独特化、生产过程绿色化、管理方式精细化、鲜叶挑选苛刻化、制作技艺标准化,苏州的“小家碧螺”,从洞庭山出发,一步步走向更大的天地。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() welcome购彩大厅地图 |