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
跨越半个世纪的“还债”,背后的故事让人动容******
中新网龙岩2月3日电 (严先蓝 郭莉莉)近日,龙岩市民卢先生兄弟俩携带10万元现金,来到龙岩市第一医院“还债”。这场跨越半个世纪的“还债”,轰动一时,背后的故事让人动容。
讲述:跨越半个世纪的“欠款”
原来,20世纪70年代,卢氏兄弟俩的母亲因患严重的破伤风,由县医院转到龙岩地区医院(龙岩市第一医院前身)治疗。经过医护人员精心治疗护理,母亲得以康复。出院时,医院还用救护车送她回家。可由于当时家境十分困难,无法凑齐医药费。最终,欠下了地区医院100余元的医疗费。
回忆过去,一家人至今记忆犹新。卢先生说:“家中有6个兄弟姐妹,我最小,当年才8岁。那时在地区医院治疗,前后共花了400余元,我们交了200元,家境贫寒的我们,实在拿不出钱了。刚好,大哥和二哥都是做木工的,于是我们就申请医院照顾,通过修理桌椅和病床,抵扣了部分医药费,最终,仍欠下100余元的医疗费。后来,医院主动对我们进行了帮扶,让家属找生产队、人民公社盖章证明家庭困难,免除了剩余的医疗费。”
斗转星移,半个世纪过去了。如今,年近六旬的卢先生,深感不安,即便当年免除了医疗费,可他和家人始终觉得,自己还欠医院的,深感不安。医院的恩泽,这笔“债”得还,于是就有了开头的一幕。
心愿:“还债”并想当面致谢
卢先生说:“这是一笔迟到的‘还债’,内心很是愧疚,希望不会太迟。感谢医院当年的全力救治,70年代的100多元,是一笔巨款,如果当时放弃治疗,妈妈就会离我们而去,年幼的我将像一根草,失去母爱,陷入黑暗,后果不堪设想。这些年来,我们一家人心存感恩、深表感谢。”
他说:“母亲76岁离开了人世,生前心心念念要‘还债’,要报答医院的恩泽,要感谢当年的医护人员。今天我们来医院,是要偿还这一迟到的‘欠款’,更是替一家人还愿,了此心愿,归于心安。同时,可能的话,我们还想找到当年的医护人员,当面和他们说声谢谢。”
目前,龙岩市第一医院已找到了一名当年的参与救治并尽心尽力帮助他们的吴少华护士长。经查询,她后来调到了漳州工作,医院通过电话,联系上了她的家属。近期,卢先生将前往漳州,当面向她表示感谢。
回应:“心意”温暖医者仁心
听完卢氏兄弟俩的叙述后,在场的医护人员深表感动。龙岩市第一医院党委书记陈开红说:“今天你们提着10万元来‘还款’,让我很是感动,你们的这份心意无价,温暖了医者仁心,但我们不能收下这10万元。作为普通的工薪阶层很不容易,有这份心让人很动容,我们就象征性收个999.9元,表示我们之间的情分长长久久。”
他说:“救死扶伤、全心全意为病人服务,是医院恪守的宗旨,以病人为中心,对于经济困难的患者,我们不会因为费用问题而影响患者的救治,我们一定会尽全力救治每一位病患,这是医院的社会责任。今天你们来,这事就这样了,你们一家人的心意,我们全体医护人员都收到了。”
最后,经双方商定,剩下的9万多元将捐献给慈善机构,用以资助家庭困难的医学生。这场跨越半个世纪的情缘,又将继续温暖人心。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)