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
总书记贺信鼓舞人心 新闻传播学界期待七秩中新再出发******
中新网北京9月28日电 “总书记在贺信中肯定70年来中新社坚持爱国主义报道方针,坚持为侨服务,为讲好中国故事、传播好中国声音发挥了积极作用。作为一名老归侨,我深有感触。我的微信群中有一个以海外亲戚为主的亲友群,他们经常会谈到中国的话题,其获取的信息源头离不开中新社的传播平台和传播渠道。”暨南大学新闻与传播学院名誉院长范以锦说。
中国新闻传播学界专家们表示,习近平总书记致中国新闻社建社70周年的贺信既是赋予中新社新时代新使命,也为新形势下中国媒体更好地开展国际传播指明方向。
中国社会科学院新闻与传播研究所所长胡正荣说,贺信对中新社来说是一个新起点,对中国国际传播创新改革也有重要意义。总书记在贺信中指明了创新话语体系、加快融合发展、提高国际传播能力等发展方向。他认为,中新社的话语体系本身就有特色,在国际传播的探索实践中逐渐形成了“官话民说、中话西说、长话短说、空话不说”的中新风格,成为中新社的一张名片。在融媒体时代,强调柔和性与亲和力的“中新体”也面临转型升级,既要面向互联网做好话语方式转换,又要因应新时代国际传播形势变化、海外新生代用户特征变化转换话语方式。
“70年来,中新社在面向海外华侨华人讲好中国故事、传播好中国声音方面作出了自己的独特贡献。”长期从事海外华文媒体研究的北京大学国家战略传播研究院院长程曼丽表示,目前中国面临着全新的国际关系格局和国际舆论环境,在推动中外文明交流、民心相通方面,在展现可信、可爱、可敬的中国形象方面,中新社被赋予新的期许,这也是中国对外传播事业在新形势下所应担负的新使命。
清华大学新闻与传播学院院长周庆安表示,有三个关键词,是中新社做好国际传播传统业务,也是未来发力的焦点。一是情感,做好基于情感的内容和基于情感的传播体系构建,在中新社的发展过程中,这是一个非常重要的立足点,也是有效提升报道亲和力的原点;二是文明,讲好中国故事的一个重要方面是讲好中华文明、中华文化的故事,唤起受众心中的中华文明共识,进而增强海内外中华儿女的身份认同和价值认同;三是未来,面向Z世代以更灵活的传播机制、更丰富的传播样态,做立足未来的国际传播文章。
中国人民大学新闻学院执行院长周勇对贺信中提及的“推动中外文明交流、民心相通”印象深刻。中新社近年来开设了大型学理性栏目“东西问”,推动东西方文明互鉴。周勇认为,面向新时代国家社会发展的重大需求、面向新技术的革命性挑战、面向全球化的深刻变局,中国的国际传播要锚定“以中国为根本,以世界为面向”这一基点,从信息型传播进而到中国思想、中国主张和中国智慧的思想型传播,从而达到深层次、直抵精神层面的文化交往与文明交流。
增强报道亲和力和实效性,是总书记对中新社提出的明确要求。北京师范大学新闻传播学院院长张洪忠表示,这就要求在不同国家使用适应当地的话语表达方式开展传播,充分利用不同媒介渠道进行传播。在移动互联时代,还要关注海外大型社交媒体之外的垂直类新媒体,广泛深入不同国家、不同层次的民众。
“‘东西问’这样的品牌可以打造两三个,扩大影响力。”中国传媒大学出版社社长张毓强教授表示,贺信是对中新社的鼓舞和鞭策。中新社应以此为契机,聚焦自身优势和特色,无论是报道业务还是产业发展,无论是海外渠道拓展还是国内扩大影响,都要做大做强。中新社的天然优势是联系华侨华人,要深入了解Z世代华侨华人的变化,进而对信息传播方式、内容生产做出相应改变,加快改革创新,让新闻产品精准到达目标受众。
总书记在贺信中还要求中新社积极联系海外华文媒体,为展现可信、可爱、可敬的中国形象,促进海内外中华儿女大团结作出新的更大贡献。曾长期从事新闻采编和管理工作的范以锦期待中新社继续巩固发展好自建平台,并借助商业平台等各类传播渠道,进一步拓宽连接用户的覆盖面,增进海外侨胞和港澳同胞、台湾同胞的爱国爱乡之情,增强凝聚力、向心力,共同为中华民族伟大复兴献计出力。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)