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
北京冬奥会开幕一年了,大伙儿最近都忙啥呢?******
去年的今天
北京冬奥会在鸟巢开幕
那场面是相当大
比赛是相当精彩
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/5a7c212d016442bfa54773fdffc6ddfc.jpg)
时光飞逝,岁月如梭
眨眼间一年过去了
参加冬奥会的大家伙儿
最近在忙啥呢?
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/8b3bda0e552f4104903c5670a7cbf5a8.jpg)
北半球正值冬天
雪上项目新赛季开始了
谷爱凌又开始收割金牌了
这一年里
爱凌妹子学习和生活丰富多彩
竞技水平也依旧是杠杠的
虽然前两天受了点小伤
但优秀的人就是干啥都优秀
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/bf47dca017154abbb65b2401b9badc20.jpg)
前些天的兔年春晚
有几个熟悉的身影出现
武大靖、徐梦桃、高亭宇
参与了开场表演
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/af0d0d4c071e4bbd89ef31096b6dd65c.jpg)
冬奥冠军一出场就是不一样
感觉空气都变得金灿灿的
新一年肯定财源滚滚
(此处重点抄送领导)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/76a3de7435074a9aaf13d034936e32e0.jpg)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/ccc74b26e87b4390b509b82bc0921c62.jpg)
花滑届的传说羽生结弦
虽然告别了竞技赛场
却依旧在冰上带给人们花滑作品
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/7b49df2a8bd64864bfb16f6dfdd69812.jpg)
看了羽生结弦的表演我深有感触
像他这样的人征服冰场
像我这样的人驯服四肢
甚至还驯服未遂
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/e3a421e070894111bdeb80f5d3a2b67c.jpg)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/421c47b104d141e5805ae570d6ac6154.jpg)
北京冬奥会的明星可不只有运动员
冰墩墩也是妥妥的顶级流量
卡塔尔世界杯期间
冰墩墩还被带去和拉伊卜交了个朋友
幸亏卡塔尔是冬天办赛
要不我们墩墩还不得化了
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/7444076d97724a2c9f45e988d61c0ae8.jpg)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/ce81a7cca8d94378951b08ea12a29642.jpg)
最近冰墩墩还有了个“新皮肤”
——兔年特别版“兔墩墩”
可爱+可爱=可可爱爱
这谁能拒绝得了?
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/c15b2e7681af4ed1826f9a5426a3057e.jpg)
而冰墩墩的好朋友雪容融
2022年底正式宣布下线了
这让人有点淡淡的伤感
大家会记得
雪容融在上个冬天给大家带来的快乐
我的手机里面
也会一直存着“小灯笼精”的表情包
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/a68231ca896f40ab85d228560555148a.jpg)
前几天,我去了一趟“冰丝带”
国家速滑馆内部依旧美丽
“速度最快的冰”上虽然没有职业选手
却多了一群学滑冰的孩子们
现在小孩运动细胞都这么强吗
怎么跟我当年上冰就摔一点不一样
都滑得可顺溜了
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/1d864ebeb9c04ba7834fb8ebb42b9ae0.jpg)
为比赛建设的冬奥场馆们
如今被利用起来服务大众
高亭宇夺冠的冰场我能滑一滑
谷爱凌夺冠的大跳台是不是也跳一跳?
呃,这个还是有点危险
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/69b9df6944254fd89c4c6699b3b9590f.jpg)
参与参与群众娱乐项目就行了
重要的是那个心情
北京冬奥会留下的冬奥遗产颇多
这一年当中咱中国人也没闲着
一直想方设法利用起来
效果也都很好
这不鸟巢就整出了创新
北京冬奥会开闭幕式都在鸟巢举办
当时为了保暖座椅都有椅套
一年以后
这些椅套中一部分被改成了包包
现在在网上就可以买到
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/8b63c03db0ac4eb99ddedf53cc11aa92.jpg)
拎这个包包出门
别人问起来
你就说这包参加过北京冬奥会
是开闭幕式的重要演员
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/d7a8fb8039524c609010824ca81d2cec.jpg)
这样看来,这一年大家都红红火火
而对北京冬奥会进行一线报道的我
当时给自己定了几个目标
一是勤加锻炼
这个似乎、也许、勉强算实现了
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/0e9830a2b548499d99fbebfdfb26680c.jpg)
二是学会滑冰滑雪
这个……呃……先不提了
就把它顺延成今年的目标吧
没准在哪块冰上就能偶遇我
认准那个最手忙脚乱的
多半就是我
无论如何
咱们一起多多参与冰雪运动吧
(记者:王昊 绘图:李伊璐)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/02/9eca0343692e46f8a07027a85942a9ef.jpg)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/03/fdc6834f9e4648c894d3c74fb92541cb.jpg)
![](http://i2.chinanews.com.cn/simg/cmshd/2023/02/03/cf07d3b6f18742fd85fd23927af05df5.jpg)
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