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
坚持司法为民 维护公平正义******
本期光明网理论学术动态导读关注司法为民、青年工作、协商治理、科技自立自强等话题,欢迎网友踊跃参与讨论。
【孙晓勇:坚持司法为民 维护公平正义】
国家法官学院院长孙晓勇认为认真学习贯彻党的二十大精神,落实党的二十大对全面依法治国作出的战略部署,必须坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持以人民为中心的发展思想,始终把实现好、维护好、发展好最广大人民根本利益作为司法工作的出发点和落脚点,推动中国特色司法为民之路越走越宽广,不断满足人民群众对公平正义的更高需求。具体工作应从以下几个方面入手。一是坚持人民至上,站稳人民立场。新时代新征程,要牢记江山就是人民、人民就是江山,发扬人民司法优良传统,传承红色基因、赓续红色血脉,坚持司法为民、公正司法,充分发挥司法职能作用,不断满足人民群众日益增长的多样化的司法需求,以司法之力切实保障发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享,促进现代化建设成果更多更公平惠及全体人民。二是践行为民宗旨,保障人民权益。新时代新征程,深入贯彻习近平法治思想,要更加自觉践行司法为民宗旨,树牢群众观点,贯彻群众路线,认真履行宪法和法律赋予的职责,在司法为民、公正司法的具体实践中保障人民权益,努力让人民群众在每一个司法案件中感受到公平正义。三是发扬司法民主,接受人民监督。我们要始终与人民风雨同舟、与人民心心相印,想人民之所想,行人民之所嘱,就必须认真倾听群众呼声,把接受人民监督作为坚持司法为民的题中应有之义。四是加强队伍建设,提升群众工作能力。
摘编自《人民日报》
【刘海飞:把青年工作作为战略性工作来抓】
中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员刘海飞认为青年是整个社会力量中最积极、最有生气的力量,国家的希望在青年,民族的未来在青年。青年一代的理想信念、精神状态、综合素质,是一个国家发展活力的重要体现,也是一个国家核心竞争力的重要因素。做好青年一代的培养,就赢得了国家和民族的未来。做好党的青年工作,要引领凝聚青年,培养有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。新时代的中国青年,更加自信自强、富于思辨精神,更加充满生气、勇于创新创造,同时面临各种社会思潮的现实影响,不可避免会在理想和现实、主义和问题、利己和利他、小我和大我、民族和世界等方面遇到思想困惑,更加需要深入细致的教育和引导。做好党的青年工作,要组织动员青年,团结教育广大青年在不懈奋斗中创造出彩人生。我们党历来重视组织动员广大青年为完成党的中心任务而团结奋斗。我们要团结带领广大青年勇做新时代的弄潮儿,胸怀“国之大者”,担当使命任务,到新时代新天地中去施展抱负、建功立业,争当伟大理想的追梦人,争做伟大事业的生力军,让青春在祖国和人民最需要的地方绽放绚丽之花。做好党的青年工作,要联系服务青年,始终关注关心关爱青年的健康成长。助力青年成长成才,是青年工作的出发点和落脚点。习近平总书记指出,各级党委和政府要充分信任青年、热情关心青年、严格要求青年、积极引导青年,为广大青年成长成才、创新创造、建功立业做好服务保障工作。
摘编自《经济日报》
【高璐茜:协商治理需要进一步向基层延伸】
高璐茜认为协商治理是聚焦基层一线问题,推动社会治理真正延伸到基层治理的做法。党的十八大以来,协商治理这一来源于基层治理的实践经验正在不断完善和逐步提升并日益走向成熟,但仍然存在一些问题和不足,影响协商治理在基层治理中的进一步延伸。在今后的工作部署和思路上应着力向基层聚焦,把工作的重心向广大基层倾斜;在工作安排上加大基层的比重,把协商治理工作的触角深入到社区、乡村的工作和生活中,不断总结推广经验,以协商治理持续推进新时代基层社会治理效能提升。协商的核心,是要广泛征求意见后共同协商制定政策,而不是单方面拍板决定,优先通过对话以及沟通商量,转变原来的不成熟的想法,最终形成一个大家都能接受的共识和决定。越是在基层,民生改善的难题、社会治理的难事同人民群众切身利益体现的联系就越密切,越需要各方面共同商量来面对。协商治理是生活在同一区域或社区里的广大群众,就本地区经济社会发展中涉及自己切身利益的公共事务、公益事业、生态环境等问题,相关的责任主体在一起磋商解决的方法。众人的事情由众人商量,找到全社会意愿和要求的最大公约数和同心圆,是基层协商治理的关键。充分保障群众对基层事务的知情权、参与权、决策权、监督权,让基层协商治理成为“群众说事、干部解题”的互动平台,让人民群众成为最广参与者、最大受益者,才能从真正意义上推进协商治理进一步向基层延伸,增强基层协商治理的影响力。
摘编自《学习时报》
【王黎萤、高鲜鑫、王宏伟:标准与知识产权协同推进科技自立自强】
浙江工业大学中国中小企业研究院王黎萤、浙江工业大学管理学院高鲜鑫、中国社会科学院数量经济与技术经济研究所王宏伟等认为标准与知识产权是技术创新的桥梁和载体。推动技术标准与知识产权协同创新,是我国塑造发展新动能新优势、实现高水平科技自立自强的关键抓手,也是加快建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴的重要驱动力量。科技自立自强是党中央基于国内外市场新形势与科技发展规律作出的重大部署,实现高水平科技自立自强是我国在构建新发展格局的过程中依据本国发展实际和科学技术演进规律主动求变、科学应变的集中体现,是我国反思并调整以往科技建设逻辑与实践的产物。推动科技自立自强应多措并举。第一,科技自立是科技自强的前提,实现高水平科技自立自强必须解决好关键核心技术领域的“卡脖子”问题。第二,科技自强是科技自立的进一步跃升,是国家科技实力的总体表征,实现高水平科技自立自强需要不断提升国家科技创新力和影响力。第三,实现高水平科技自立自强,需要战略性谋划标准与知识产权协同创新,提升未来产业国际市场话语权。第四,实现高水平科技自立自强需要部署国际和区域标准体系,通过市场选择与技术优势打破既有局面。第五,进一步完善标准与知识产权协同推进科技自立自强的保障机制。
摘编自《中国社会科学报》
(光明网记者李彬整理)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)