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
奏响人与自然和谐共生新乐章——2023开年推进绿色发展一线观察******
2022年岁末,《国家公园空间布局方案》正式发布,遴选出49个国家公园候选区(含正式设立的5个国家公园),到2035年我国将基本建成全世界最大的国家公园体系。
2023年开年之际,记者在采访中看到,鄱阳湖畔,数不清的候鸟在引吭高歌;华北平原,蓝天成为人们照片里最美的背景;巢湖岸边,农田里越冬的不是庄稼而是“草”……各地牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,着力推动绿色低碳发展,神州大地正在奏响人与自然和谐共生的新乐章。
视频:奏响人与自然和谐共生新乐章——2023开年推进绿色发展一线观察来源:新华社客户端
照片里记录变化:让环境更加优美
高耸入云的天津广播电视塔、变化起伏的城市天际线……寒冬时节,摄影爱好者孙涛登上位于天津市区的南翠屏公园山顶,用相机将冬日美景记录下来。
“以前想拍城市天际线可不容易,放眼望去灰蒙蒙一片,根本拍不到好照片。现在空气好了,天空蓝得通透,随手一按快门就能拍出‘大片’。”孙涛感慨道。
党的二十大报告要求,坚持精准治污、科学治污、依法治污,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。
开年工作第一天,天津市生态环境局就在网站公布了《天津市减污降碳协同增效实施方案》,明确了未来几年污染防治和气候变化应对的重点任务。
天津市生态环境局大气环境处处长王文美介绍:“下一步,我们将持续做优企业环境绩效分级,助推产业提升,科学、精准地降低大气污染物排放强度。同时,进一步强化京津冀及周边地区大气污染联防联控,不断提升科技化指挥调度的能力水平,为老百姓换回更多蓝天。”
一列复兴号列车从北京永定门城楼前驶过(2022年8月16日摄)。新华社记者 鞠焕宗 摄广袤乡村承载着人们对田园生活的向往,也是美丽中国建设的重要内容。随着污染防治攻坚战不断向纵深推进,各地着力解决农村的垃圾、污水、厕所等问题,为老百姓留住鸟语花香田园风光。
浙江省杭州市临安区龙岗镇的村民们参加垃圾分类小游戏,学习垃圾分类知识(2021年9月16日摄)。新华社记者 徐昱 摄寒冬时节,记者来到河北省保定市涞水县赵各庄镇福山口村,眼前群山环绕,拒马河蜿蜒流淌。这条河,是福山口村村民、摄影爱好者许增利眼里的“宝地”。
相册里的一张张照片记录着当地生态环境的巨大变化。2022年,许增利拍到了国家一级保护动物——中华秋沙鸭,照片发到朋友圈后,收获了不少网友点赞。
“我拍到这些珍稀水鸟也就近几年的事儿。”许增利翻开一张前些年的旧照片,河岸边全是垃圾,“以前人们习惯把垃圾往河边倒,夏天污水横流、臭气熏天,到秋天大风一刮,垃圾四散。”
许增利往后翻着相册,看着一张文化广场的照片说:“这原来是村里堆垃圾的地方,现在建成了广场,有凉亭有花草,好多人喜欢坐在这看看山水。”随着保定市开展农村人居环境整治,福山口村也行动起来,治理垃圾污水,改善村容村貌。
保定市农业农村局副局长崔文宇表示,目前保定农村生活垃圾基本实现无害化处理,基本实现村庄干净、整洁、有序的目标。“农村人居环境实现‘质变’不容易,要想保持好成果还需要久久为功。”
账本上透视前景:让发展更加绿色
2022年12月21日,山东首单排污权交易在刚刚搭建完成的山东省排污权交易平台上竞价成交。山东三丰新材料有限公司每年7.81吨挥发性有机物排污权被两家企业买走。
“多余的排污权能换成真金白银,我们节能减排的积极性更高了!”公司的一位负责人惊喜地说。
卖方山东三丰新材料有限公司加大废水废气的处理力度,通过对产生的有机废气进行高温分解燃烧,实现废气达标排放,节省出了部分排放指标。买方两家公司需要排污权指标保障项目落地,最终分别以每吨1490元的价格竞得3.594吨、每吨1470元的价格竞得4.216吨排污权。
党的二十大报告提出,完善支持绿色发展的财税、金融、投资、价格政策和标准体系,发展绿色低碳产业,健全资源环境要素市场化配置体系,加快节能降碳先进技术研发和推广应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
山东省生态环境厅总量处副处长苏波介绍,山东的排污权有偿使用和交易工作以东营、临沂为试点,开展市域内交易。下一步将探索扩增试点城市范围,并谋划研究全省统一的排污权交易政策体系,有效推动实现环境要素优化配置,为经济社会高质量发展做好支撑。
在广西融水苗族自治县杆洞乡党鸠村,村民在河长的组织下清理乌嘎河垃圾(2022年11月19日摄)。新华社记者 黄孝邦 摄推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。农药化肥减量、畜禽粪污综合利用、耕地轮作休耕……如今,农业生产也正在悄然改变。
元旦前后,在安徽巢湖的一级保护区内,大片的农田里生长着正在越冬的紫云英,绿意盎然。
安徽省肥西县花岗镇英塘村农民将紫云英翻耕入地,作为有机水稻种植的底肥(2020年4月10日摄)。新华社记者 刘军喜 摄合肥市巢湖市烔炀镇的种粮大户张文建介绍,以前种地都是稻麦轮作或稻油轮作,土壤明显板结,作物产量也越来越低。“我们秋季在田里种植了紫云英,等到4月再翻入土中,能起到改良肥力、调节土壤酸碱度的效果。”
甘肃省甘南藏族自治州临潭县八角镇“八角花谷”内新修建的旅游公厕(2019年9月5日摄)。新华社记者 张睿 摄“以前种地至少打四五遍化学农药,现在就封闭除草期和孕穗期各打一遍生物制剂,其他都靠物理防控,稻米的品质更好,自然也不愁销路。”刚刚参加完中化现代农业安徽有限公司巢湖技术服务中心组织的绿色种植培训,张文建也积攒了不少经验。
中化现代农业安徽有限公司为巢湖一级保护区内近6000亩农田提供全产业链服务。公司业务运营部负责人李骏算了算账:“以绿色种植的方式种植优良品种,农民的水稻可以卖到每斤1.7元,加工出的巢湖大米更是卖到每斤7.5元,实现了绿色生态农产品卖出更优价格。”
笑容里展望未来:让人与自然更加和谐
冬日阳光下,鄱阳湖上的晨雾似一层薄纱,笼罩着鸟儿的啼鸣。
江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局南山管理站站长李建新露出笑容:“这个冬天数十万只候鸟在湖区越冬。令人惊喜的是,一些珍稀候鸟特别是东方白鹳的数量明显增多了。”
众多候鸟在江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区的湿地栖息(2022年11月11日摄)。新华社记者 万象 摄“加快实施重要生态系统保护和修复重大工程”“实施生物多样性保护重大工程”“建立生态产品价值实现机制”……站在人与自然和谐共生的高度谋划发展,党的二十大报告作出一系列部署。2022年12月30日,新修订的野生动物保护法正式表决通过,法律将进一步加强对野生动物栖息地的保护,维护生物多样性和生态平衡。
候鸟在鄱阳湖畔的南昌高新区五星白鹤保护小区栖息(2022年12月21日摄)。新华社记者 万象 摄鄱阳湖是亚洲最大的候鸟越冬地。就在几个月前,李建新他们还在为鸟儿们的越冬栖息忧心忡忡——受旱情影响,鄱阳湖水位明显下降。
保护区管理局会同保护区内的3个村委会、1个红石厂谋划实施“协议管湖”——由管理局提供经费,从退捕渔民中聘请管湖员,争分夺秒控水保水,为迁徙水鸟和原生物种提供优质栖息地。
李建新说:“未来一段时间,我们还要加大巡护力度,清理沉在湖底的废弃渔网渔线,让鸟儿们在鄱阳湖安全过冬。”
绿水青山就是金山银山。刚刚过去的元旦假期,不少游客登上重庆市开州区举子园内的文峰塔,将汉丰湖的一湖景色尽收眼底。正值三峡水库丰水期,偌大的汉丰湖上,不少浅滩已被淹没,形态、颜色各异的植物在水中挺立,形成一片片别具特色的水中林地。
重庆市开州区汉丰湖国家湿地公园(2020年5月22日摄,无人机照片)。新华社记者 黄伟 摄汉丰湖是当地为治理消落带生态环境形成的一片人工湖。开州区在重庆汉丰湖国家湿地公园创新性实施集水质净化、景观美化、水土保持、生物多样性提升等功能于一体的鸟类庇护林、林泽、基塘、滩涂生态保育四级工程。
如今,汉丰湖不仅改善了生态环境,也繁荣了经济业态。依托生态优势,当地建成汉丰湖水上俱乐部等10余个文旅项目。据统计,2022年汉丰湖景区接待游客600余万人次。
“坐在汉丰湖边吹吹风、喝喝茶,惬意得很。”湖边一家农家乐的主人周波笑着告诉记者,他的农家乐观光季每天可接纳100多人,预计今年的生意一定会更红火。
人与青山两不负。新年伊始,神州大地生机勃发,亿万人民用勤劳的双手建设美丽家园,一幅人与自然和谐共生的画卷正在生动铺展。
文字记者:高敬、黄江林、高博、张武岳、水金辰、陈毓珊、李晓婷
视频记者:张南琦、张涛、岳文婷、苏凯洋、邹尚伯、张硕、余国庆、潘志伟、程济安、曹力、陶冶、李晓婷、何春好、毛俊、罗新才(摄制)、牛思佳(报道员)、李采霏(报道员)、罗翀(报道员)、杨成(报道员)、汪喜兵(报道员)、董立厚(报道员)、刘文化(报道员)、陈永松(报道员)、贺宝(报道员)、王磊(报道员)、李雪梅(报道员)、赵海涵(报道员)、关智文(报道员)
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新媒体编辑:姜子炜
(新华社)
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