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
经济日报金观平:保持物价平稳具有坚实基础******
保持物价平稳具有坚实基础
金观平
国际货币基金组织(IMF)发布的最新《世界经济展望报告》认为,全球高通胀今年有望缓解,预计今年通胀率将从去年的8.8%下降至6.6%。
回看2022年,“国际胀”与“国内稳”形成鲜明反差。我国高度重视粮食、能源安全,高度重视重要民生商品和大宗商品保供稳价,在全球通胀屡创新高的背景下,我国居民消费价格指数单月涨幅始终运行在3%以下,全年上涨2%,大幅低于美欧等发达经济体8%左右的涨幅,也明显低于印度、巴西、南非等新兴经济体。物价稳,为稳经济、保民生提供了有力支撑。
中央经济工作会议强调,要突出做好稳增长、稳就业、稳物价工作,有效防范化解重大风险,推动经济运行整体好转。展望2023年,我国物价保持平稳运行具有坚实基础。
我国经济长期向好的基本面没有变,具有产业体系完备、市场空间大、政策工具箱丰富的优势,特别是粮食生产连续丰收,生猪产能合理充裕,工业品和服务业供给充足,基础能源保障有力,国民经济循环更加畅通,有条件、有能力、有信心继续保持物价平稳运行。同时,我国坚持稳健货币政策,坚决不搞“大水漫灌”,为保持物价稳定营造了良好的货币金融环境。
面对严峻复杂的国内外形势,我国持续创新物价调控机制,不断完善稳物价制度体系,实现了有效市场和有为政府的更好结合。目前,全社会商品和服务价格市场化程度已达97.5%,各地区各部门坚持充分发挥市场机制作用,引导扩大生产、增加供应、促进流通。同时,更好发挥政府作用,全面加强粮食、蔬菜、能源等产供储销体系建设,健全价格监测预警机制,完善储备调节制度,强化市场监管,稳定市场预期。
保持物价稳定,事关千家万户切身利益,事关经济社会发展大局。2023年,全球经济复苏之路依然崎岖,我国经济恢复的基础尚不牢固,影响国内物价走势的不确定不稳定因素仍然较多。当前,全球通胀形势虽有改善,但抑制通胀仍需时间。IMF预计,即使到2024年,仍将有82%和86%的经济体整体通胀率和核心通胀率高于疫情前水平。中国经济已深度融入世界经济,国际高通胀容易通过生产、流通等多个环节向国内传导。此外,国内疫情防控措施优化后消费需求加快恢复,也可能短期加大结构性通胀压力。因此,防通胀这根弦始终不能放松。
巩固来之不易的物价稳定成果,一方面,要继续全力做好粮油肉蛋奶果蔬等重要民生商品和能源资源的保供稳价工作,确保粮食稳产和能源稳定供应,夯实稳物价和保障发展的基础。另一方面,要密切跟踪物价总水平和重要商品价格变化,加强价格监测预测预警,采取前瞻性措施应对可能出现的价格异常波动。落实社会救助和保障标准与物价上涨挂钩联动机制,及时有效缓解结构性物价上涨给部分困难群众带来的影响。