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
赖清德接管民进党遭各方质疑 台媒:美国对他都有疑虑******
【环球时报特约记者 陈立非】台湾地区副领导人赖清德18日正式就任民进党主席,对于备受关注的两岸关系,他的论调被认为比蔡英文更危险。对于他可能成为民进党2024年选举的候选人,岛内和美国都表示担忧。
被批赤裸裸搞“一边一国”
1月18日,赖清德从代理党主席陈其迈手中接下印信,正式成为民进党主席。他声称,民进党的两岸政策服从于1999年通过的“台湾前途决议文”,他带领下的民进党,会持续站稳蔡英文的“四个坚持”,继续蔡的两岸路线。多名赖清德阵营核心人士辩解称,外界理解的重点应放在“务实”上,而非“台独工作者”。
厦门大学台湾研究中心教授唐永红18日表示,赖清德的说法就是赤裸裸的“一边一国”“一中一台”,让两岸政治矛盾更加不可调和,在这种情况下,不只两岸关系不可能和平发展,甚至也无法“守护台湾”。他批评赖清德意图把台海风高浪急可能掀翻两岸和平之舟的责任甩锅大陆,企图以此掩盖或化解两岸结构性矛盾及其对台海和平与两岸交流带来的冲击,“但这是完全不可能的”,台湾民众应有智慧,不至于被这种似是而非的言论蒙蔽。上海东亚研究所助理所长包承柯直言,赖清德上任党主席的第一天,“台独路线就一目了然”。
国民党主席朱立伦18日对赖清德喊话称,大家最想知道的是“什么叫做务实的台独工作者”,赖要给各界一个明确答案。他说,民进党若持续推动“台独”就是违反全民意愿,伤害区域和平与两岸安定。“立委”赖士葆19日称,赖清德的“务实台独”就是“台独”,比蔡英文更冒进、更危险。“立委”费鸿泰批评称,赖清德现在要追随蔡英文的步伐,既然如此,不就预告跟蔡这几年的做法都一样?台湾不会有焕然一新的局面,蔡英文继续当党主席就可以了。
长期在深绿的台南
赖清德1959年10月出生在台北县(今新北市),父亲是一名矿工,祖先来自福建漳州。他两岁时,父亲遭逢煤矿灾变突然去世,母亲独立拉扯6个孩子。赖清德先后毕业于台湾大学复健医学系、成功大学医学系以及美国哈佛大学公共卫生学院。1994年,他接下民进党提名的陈定南台湾省长竞选总部“全台医师后援会”会长,开始以长期担任医生工作的台南市作为政治舞台,两年后当选台南市选区的第三届“国民大会”代表,1998年当选“立委”并连任。赖清德的妻子吴玫如相当低调,两人育有两个儿子。
2009年1月,民进党决议由赖清德代表参选台南市长,2014年连任。他当时承诺,将做满4年任期。但2017年9月,时任“行政院长”林全向蔡英文请辞,赖接替林全组建“内阁”,他也因为违背自己的政治承诺而遭到台湾舆论的猛烈批评。2018年11月,台湾举行“九合一”选举,民进党惨败,赖清德次年1月请辞获准,他的职务由苏贞昌接替。2019年3月,赖清德正式宣布参与2020年台湾地区领导人选举党内初选。
这也让他与蔡英文的矛盾大爆发。当时脸书出现不少攻击赖清德的粉丝页,有些留言及制图用字相当激烈。台湾资深媒体人黄暐瀚曾在节目中说,“民进党为了让小英能确保胜出,下达格杀令,网军键盘手直接瞄准赖清德”。挺蔡英文的粉丝页,把赖清德的侧翼都洗成是国民党籍前高雄市长韩国瑜的支持者,然后再质疑赖,甚至下令敢动蔡英文就“全面开战”。赖清德实在忍不下去,一度公开向蔡英文喊话称,“蔡英文的网军不要再攻击抹黑我,这对未来团结没有帮助”。前台北市议员罗智强笑着说,别人说蔡英文有网军,你可以不信,但这次可是“赖清德亲口认证小英有网军啊”。最终,赖清德不敌蔡英文,成为其副手。
“不可疑美”与“疑赖”
TVBS民调中心17日发布的民调显示,国民党若由新北市长侯友宜或鸿海创办人郭台铭参选2024,他们都以34%的支持度领先赖清德的25%。分析称,赖的“台独”论调让岛内外不安。
2017年9月,时任台“行政院长”的赖清德在“立法院”答询时自称,他是“主张台湾独立的政治工作者,也是一个务实台独主义者”,次年3月他又重申自己是“台独工作者”。鼓吹“台独”让他饱受质疑,为了追求2024年台湾地区领导人一职,赖清德近来刻意低调,抛出所谓的“和平保台”论调,企图与蔡英文的“抗中保台”进行切割。对此,大陆国台办发言人马晓光强调,“台独”与和平水火不容。如果真的要台海和平,台湾一些政客就应该放弃“台独”分裂立场,回到“九二共识”基础上来,不要再当外部反华势力的棋子。
1月8日,赖清德在竞选党主席政见发表会上称,不能让怀疑美国的言论成为社会共识,否则台湾会很危险。前“立委”郭正亮认为,这是赖提早向美国表态示好。中时电子报刊登的一篇评论称,蔡英文相信美国人,特朗普军售台湾11批次、拜登军售8批次,可是花了天价买军火,台海越来越安全吗?
《旺报》17日的社评称,若美方相关作为对台湾生存和发展有利,台湾当然欢迎,若反其道而行,台湾当然要理直气壮拒绝。更何况,美国抛弃盟友、过河拆桥,甚至为一己之利践踏道德底线的例子屡见不鲜。文章认为,绿营不允许有人对美国支持台湾的决心和能力提出质疑,对内是政治斗争需要,对外让台湾失去战略自主性,变成美国予取予求的免费自助餐。
即便赖清德“真情告白”,美国对他也并不信任。英国《金融时报》采访了美国前国安官员等熟知内情者,他们披露美方对赖一再宣称“台湾是主权独立国家”等言行感到不安,对他能否妥善处理两岸关系存有疑虑。中时电子报发表社论称,赖清德这样一个对当权者腿软,又缺乏国际高度的政客,显然不具备治台的格局。赖清德将积极投入2024年选举,“面对民众诸多疑虑,他应该先说清楚,到底要把台湾带到哪里去?”(环球时报)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)