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
四川:拉齐读书“起跑线” 民族地区教育“结硕果”******
中新网成都1月5日电 (贺劭清 何芦恒 唐启浩)“拉大锯、拉大锯,外婆家里唱大戏。”寒冬时节,刚走进四川省凉山州昭觉县三岔河镇幼儿园,便听闻阵阵儿歌。三岔河镇幼儿园教师陈婷婷介绍,幼儿园正通过双语教学让孩子们更好了解、掌握普通话,而对于低龄小朋友而言,儿歌是他们最容易接受的方式之一。
拉齐民族地区读书“起跑线”,从化解困扰民族教育的“听不懂”难题开始。党的十八大以来,四川省实施民族团结进步示范工程,持续铸牢中华民族共同体意识,把全面加强国家通用语言文字教育作为做好民族工作的长远之策、固本之举,有力促进民族地区教育发展。
正在上课的学生。 唐启浩 摄陈婷婷介绍,幼儿园的小朋友入园之初,老师们会对每位小朋友的语言情况进行摸底,“一人一策”开展教育。如果遇到普通话基础薄弱的学生,老师除了逐字逐句的帮其翻译,还会用图片、音频帮学生加深印象。“小朋友学好普通话后,回家能带动父母掌握普通话,更好和各族村民沟通,让他们的关系更加融洽。”
“我20年前当老师的时候,每逢春秋季开学,所有老师都会去学生家,动员家长让学生读书,而现在是家长想方设法让学生读更好的学校。”谈及民族团结进步示范工程为民族地区教育带来的变化,昭觉县教科体局副局长郑杰这样说。
中央民族工作会议指出,要推广普及国家通用语言文字,科学保护各民族语言文字,尊重和保障少数民族语言文字学习和使用。让民族地区孩子在学前学会普通话、“突破语言关”,是四川铸牢中华民族共同体意识、拉齐民族地区读书“起跑线”的重要途径之一。
近年来,四川在全省民族地区52个县(市区)依托“一村一幼”计划持续推进“学前学会普通话”行动,3934个幼教点17万余名儿童接受国家通用语言训练。与此同时,四川还以34所中小学为示范引领,广泛开展铸牢中华民族共同体意识主题教育实践活动。
位于四川省绵阳市北川羌族自治县的永昌小学,便是四川首批中小学铸牢中华民族共同体意识教育实践活动试点学校。永昌小学教育集团副校长倪会介绍,随着“中华民族一家亲,同心共筑中国梦”等系列主题教育实践活动举行,推进“互联网+民族团结”行动的开展,以及学校的校园环境、办学条件更加现代化,如今学校民族氛围变得更加的和谐。
永昌小学五年级六班学生赵语辰在主题教育实践活动中担当了“小小红色讲解员”。“我想让更多的人了解中国革命的历史,感受中华民族的伟大。”赵语辰说,为了讲好“中华民族一家亲,同心共筑中国梦”的故事,她会从图书、课堂、生活中尽可能多地搜集红色素材,还会经常阅读红色党史故事。“要反复琢磨讲解词,理解其中的含义,才能讲出真情实感。”
正在上课的学生。 唐启浩 摄为民族地区学生夯实全面发展的基石,推动青少年文化学习和体育锻炼协调发展,四川省民族宗教事务委员会创新实施“同运动·一家亲”项目,在民族地区教育领域,尤其是各类学校,优选推广普及程度高、群众基础好的体育运动项目,搭建各族学生交往交流交融的平台,有效推动民族团结进步创建工作大众化、人文化,大力营造中华民族一家亲的社会氛围。
建于1962年的广元树人中学是一所有汉族、藏族、彝族、回族、羌族等多民族成分的学校。学校创新“巴蜀教师进高原”“共享课堂进学校”“联合教研进课堂”品牌教学模式,促进各民族师生跨区域团结互助、共同进步。
“我是朝鲜族,来到广元市树人中学,受到老师亲人般的关爱和各民族同学无微不至的关心,温暖伴着我快乐学习,健康成长。”广元树人中学高2021级4班学生金洋明说。
近年来,四川抓住教育这一关键领域和学生这一关键群体,推进铸牢中华民族共同体意识与学校党的建设、意识形态工作、思政教育、校园文化建设、日常管理、队伍建设、教育教学深度融合,建成131个省级以上民族团结进步示范学校。
未来,四川将深入学习贯彻党的二十大精神,以铸牢中华民族共同体意识为主线,以民族团结进步创建工作为重要抓手,持续推动民族地区教育高质量发展,为构筑中华民族共有精神家园夯实根基。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |