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
外汇管理局:2023年我国外汇市场有基础有条件保持平稳运行******
中新网1月18日电 据国家外汇管理局网站18日消息,国家外汇管理局副局长、新闻发言人王春英就2022年外汇收支形势答记者问。
针对如何看待2023年我国外汇收支形势这一问题,王春英表示,展望2023年,外部环境仍存在不确定性因素,但国内经济有望总体回升,我国外汇市场有基础、有条件保持平稳运行,跨境资金流动将更加稳定。
国内经济基本面是稳定我国跨境资金流动的决定性因素。我国经济韧性强、潜力大、活力足,长期向好的基本面没有改变,随着优化疫情防控、稳经济增长等各项政策效果持续显现,2023年我国经济运行有望总体回升。主要国际组织等机构的最新预测数据显示,在全球经济增长放缓的大环境下,我国可能成为唯一呈现经济增速回升的主要经济体。同时,我国坚持推进高水平对外开放,不断提高跨境贸易和投融资便利化水平,加大吸引外资力度,也将继续为跨境资金流动营造良好的政策环境。此外,近期主要发达经济体通胀数据回落,经济下行压力加大,货币政策紧缩节奏可能有所放缓,相关溢出影响将边际减弱。
2023年我国跨境资金流动主要影响渠道有望更趋平稳。一方面,经常账户将保持合理规模顺差,继续处于均衡区间。货物贸易项下,随着我国统筹疫情防控和经济社会发展成效显现,产业链供应链稳定的基础将更加坚实,同时制造业转型升级和区域贸易合作的持续推进也有助于提升货物贸易产品竞争力、推动出口市场多元化及发展跨境贸易新业态,我国货物贸易有望保持较高规模顺差。服务贸易项下,近年来我国制造业和服务业融合发展,生产性服务贸易尤其是计算机信息服务、商业服务等新兴服务业快速发展,将带动相关服务贸易出口增长。另一方面,资本项下跨境资金流动有望更加稳定。外商来华直接投资保持稳步发展,我国对外直接投资继续合理有序,直接投资将总体延续顺差格局。近年来我国外债结构优化,企业跨境融资波动性降低,未来仍会延续平稳走势。在我国经济增速企稳回升、人民币资产吸引力增强,以及人民币资产避险属性凸显等因素支撑下,外资将继续稳步投资我国证券市场。(中新财经)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎)