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
人民日报评论员:时刻保持解决大党独有难题的清醒和坚定——论学习贯彻习近平总书记二十届中央纪委二次全会重要讲话精神******
新华社北京1月10日电 人民日报1月11日评论员文章:时刻保持解决大党独有难题的清醒和坚定——论学习贯彻习近平总书记二十届中央纪委二次全会重要讲话精神
我们党是世界上最大的马克思主义执政党,大就要有大的样子,大也有大的难处。在二十届中央纪委二次全会上,习近平总书记从党和国家事业发展全局的高度,深刻分析大党独有难题的形成原因、主要表现和破解之道,深刻阐述健全全面从严治党体系的目标任务、实践要求,对坚定不移深入推进全面从严治党作出战略部署。习近平总书记的重要讲话高屋建瓴、思想深邃、内涵丰富、论述精辟,具有很强的政治性、指导性、针对性,是深入推进全面从严治党的根本遵循,是新时代新征程纪检监察工作高质量发展的根本指引。
治国必先治党,党兴才能国强。新时代十年,以习近平同志为核心的党中央把全面从严治党纳入“四个全面”战略布局,从制定和落实中央八项规定开局破题,提出和落实新时代党的建设总要求,以党的政治建设统领党的建设各项工作,坚持思想建党和制度治党同向发力,持之以恒正风肃纪,开展史无前例的反腐败斗争,以“得罪千百人、不负十四亿”的使命担当祛疴治乱,刹住了一些长期没有刹住的歪风,纠治了一些多年未除的顽瘴痼疾,消除了党、国家、军队内部存在的严重隐患。经过不懈努力,党找到了自我革命这一跳出治乱兴衰历史周期率的第二个答案,自我净化、自我完善、自我革新、自我提高能力显著增强,管党治党宽松软状况得到根本扭转,风清气正的党内政治生态不断形成和发展,党在革命性锻造中更加坚强有力、更加充满活力。实践深刻表明,全面从严治党是新时代党的自我革命的伟大实践,开辟了百年大党自我革命的新境界,赢得了保持同人民群众的血肉联系、人民衷心拥护的历史主动,赢得了全党高度团结统一、走在时代前列、带领人民实现中华民族伟大复兴的历史主动。
新时代全面从严治党之所以取得历史性、开创性成就,产生全方位、深层次影响,根本在于以习近平同志为核心的党中央坚强领导,在于习近平新时代中国特色社会主义思想科学指引。实践充分证明,“两个确立”是推动党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革的决定性因素,是战胜一切艰难险阻、应对一切不确定性的最大确定性、最大底气、最大保证。深刻领悟“两个确立”的决定性意义,一刻不停推进全面从严治党,不断清除一切损害党的先进性和纯洁性的有害因素,不断清除一切侵蚀党的健康肌体的病原体,就一定能够确保党永远不变质、不变色、不变味,确保党在新时代坚持和发展中国特色社会主义的历史进程中始终成为坚强领导核心。
党的二十大提出,全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴,关键在党。我们党要始终赢得人民拥护、巩固长期执政地位,必须时刻保持解决大党独有难题的清醒和坚定。要深刻认识到,大党大国,既是我们办大事、建伟业的优势,也使我们治党治国面对很多独有难题。习近平总书记强调:“如何始终不忘初心、牢记使命,如何始终统一思想、统一意志、统一行动,如何始终具备强大的执政能力和领导水平,如何始终保持干事创业精神状态,如何始终能够及时发现和解决自身存在的问题,如何始终保持风清气正的政治生态,都是我们这个大党必须解决的独有难题。”这充分体现了我们党对所处历史方位、肩负使命任务、面临复杂环境的清醒认识,充分彰显了新时代中国共产党人对党的根本性质和党情国情发展变化的深刻把握,为我们在新征程上推动全面从严治党向纵深发展指明了努力方向。
习近平总书记指出:“解决这些难题,是实现新时代新征程党的使命任务必须迈过的一道坎,是全面从严治党适应新形势新要求必须啃下的硬骨头。”新征程上,我国改革发展稳定面临不少深层次矛盾躲不开、绕不过,党的建设特别是党风廉政建设和反腐败斗争面临不少顽固性、多发性问题,党面临的“四大考验”“四种危险”将长期存在,全面从严治党永远在路上,党的自我革命永远在路上。要站在事关党长期执政、国家长治久安、人民幸福安康的高度,把全面从严治党作为党的长期战略、永恒课题,始终坚持问题导向,保持战略定力,发扬彻底的自我革命精神,永远吹冲锋号,把严的基调、严的措施、严的氛围长期坚持下去,把党的伟大自我革命进行到底。要坚持严管和厚爱结合、激励和约束并重,坚持“三个区分开来”,更好激发广大党员、干部的积极性、主动性、创造性,形成奋进新征程、建功新时代的浓厚氛围和生动局面。
一个饱经沧桑而初心不改的党,才能基业常青;一个铸就辉煌仍勇于自我革命的党,才能无坚不摧。前进道路上,让我们更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围,全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,时刻保持解决大党独有难题的清醒和坚定,以一往无前的奋斗姿态、永不懈怠的精神状态,不断取得全面从严治党新成效,奋力谱写全面建设社会主义现代化国家新篇章。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)