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
春运遇降温,1月以来羽绒服销量同比上涨逾50%******
日前,受强冷空气及南支槽影响,我国大部地区出现了雨雪及大风降温天气。我国多地区气温先后下降8~12℃,各地地方气象台也相继发布寒潮预警。
与此同时,春节前夕,受寒潮影响,消费趋势上也出现了明显的变化,保暖消费与年货消费一起成为人们关注的重点。特卖电商唯品会相关数据显示,1月以来,羽绒服、保暖内衣、电暖器等保暖用品在平台上的热度持续走高。
每到冬季,羽绒服都是不少人的购物首选,2023年同样不例外。不过,不同于往年,现在市面上销售的羽绒服有所不同。2022年年初,我国发布了GB/T14272-2021《羽绒服装》标准(下称“新国标”),并于2022年4月1日正式实施。其中,新国标明确把“含绒量”修改为“绒子含量”。新国标的起草单位包含波司登、雪中飞、艾莱依、雅鹿等行业头部公司,森马、耐克、七匹狼等服饰企业也参与其中。
根据新的《羽绒服装》标准,只有绒子含量不低于50%,才能称为羽绒服。绒子是一朵羽绒中最优质的部分,直接发挥保暖作用;羽丝、绒丝则是朵绒掉下来的单丝,没有蓬松感。简单来说,“羽绒=绒子+羽丝、绒丝”。就同样的充绒量而言,绒子含量高,保暖性更强;绒子含量低、绒丝与羽丝含量高,容易出现“不保暖且容易漏丝”等问题。
业内人士认为,新国标能改善、解决羽绒服常出现的钻毛问题。因为钻毛主要和里衬品质及绒子含量相关,里衬品质越好、含绒量越高越不容易钻毛。此外,新国标的实施也有利于进一步提升国产羽绒服整体品质,增强其市场竞争力。
新标准背后,牵动的是千亿元级别的市场。中国服装协会发布的数据显示,2015年至2021年,中国羽绒服市场规模从767亿元增长至1562亿元,年均复合增速达到12.6%,高于整体服装市场,有机构估计 2022年这一数字超过到1600亿元。
记者搜索各大电商平台发现,诸多相关品牌目前已经换上了新标。在羽绒服新国标实施的首个旺季近一个多月来,不少品牌羽绒服的销量持续增加。
唯品会数据显示,1月以来羽绒服销量同比上涨50%以上,运动羽绒服销量同比翻倍。在天猫上,服饰向来是重头,在近期冬装的销售中,羽绒服品牌占比近半,除冠军波司登外,鸭鸭超越优衣库跃居第二,雪中飞重进前五,雅鹿上榜排名第九。
除了羽绒服外,其他保暖产品也一样热销。不过,根据平台提供的信息,不同地域不同的御寒方式也是多样化。
唯品会数据显示,近两周来,北京市民在御寒方面更多选择保暖内衣,保暖内衣销量平均增长60%以上。上海消费者则更青睐电热毯,电热毯销量同比增长30%以上。成都消费者钟爱购买羽绒服,女/男式羽绒服在当地位居销量前两位。在广州,女式大衣的销量同比猛增59%,儿童毛衣销量同比增长83%。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)