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
“阳康”后盘点身体“健康资产”******
“阳康”后肺还好吗?咳嗽、头晕、用力时心慌、贫血……这些症状要不要紧?近期,针对“阳康”人群的体检需求,不少医院的体检中心纷纷推出为“阳康”市民定制的专项体检套餐,方便市民盘点身体“健康资产”。昨日,记者从医院获悉,专项体检套餐项目可根据体检者个体情况加减,价位在数百元到数千元不等,内容包括肺部CT平扫、超敏反应检测、心血管专项等,受到市民欢迎。
文/广州日报全媒体记者任珊珊 通讯员何旭鹏、林伟吟、周晋安
热门:有人体检时要求“自费加餐”肺部CT
“从去年12月底持续到现在,每天都有‘阳康’市民来咨询能否做些相关检查,每天少则十几人,多则数十人。”中山大学孙逸仙纪念医院体检中心主任陈庆瑜教授说,这些前来咨询的市民要么是在新冠抗原或核酸检测转阴后仍然有咳嗽、气短、胸闷、心慌、失眠等症状,要么是病后消瘦、食欲不佳、乏力、贫血、咽喉不适、嗅味觉减退、鼻炎发作或加重等。
记者从多家医院体检中心获悉,肺部CT成为不少单位团检的“热门项目”。一些参加单位团体体检的“阳康”者还会现场要求在团检的项目之外“自费加餐”,加做一些检测项目。“我抗原检测转阴十多天后依旧持续剧烈咳嗽,担心肺部功能没有恢复好。”白领柳女士说,在同事的建议下,她现场自费加做了肺部CT。据了解,像这样“自费加餐”的体检者并不少。
“核酸或抗原结果转阴并不等于真正的康复,我们的机体经过病毒的入侵后,器官功能会出现不同程度的损害,常见的有心肺功能、消化功能、免疫功能等,也有些人忧思过重,甚至出现心理问题,有必要通过对自己的‘健康资产’进行盘点来准确掌握身体的恢复状况。”陈庆瑜介绍,本着为市民解忧的原则,该院体检中心在原有检查项目的范围内,推出了“阳康”专项体检套餐。
联动:多科医生在线为“阳康”者定制检查检验项目
应近期市民“想在年度体检的时候看看身体恢复情况”的要求,中山大学附属第三医院在该院体检中心常规开展项目的基础上,由感染性疾病科、呼吸内科、心血管内科专家通过该院互联网医院,在线为“阳康”市民提供新冠感染后的身体机能全面评估,量身定制个性化的检验检查项目。市民可到医院体检中心或通过医院微信服务号、小程序“中山大学附属第三医院+”或医院APP“新冠体检门诊”开具检查项目。
“我‘阳康’半个月后想尽快恢复运动,但是稍微动一动就有点喘,担心心脏还没准备好。想做专项检查,但又不想去挤占门诊的医疗资源,也不知道该查哪些项目。”羽毛球爱好者李先生说,过年前为求一个心安,他在互联网医院线上咨询到相关专科的医生,选择心脏相关的体检项目,并进行了预约。听到“心脏功能正常”的体检结果后,李先生长出一口气,体检医生则建议他循序渐进地提升运动量。
提醒:“阳康”专项体检不能代替常规体检
陈庆瑜教授表示,“阳康”专项体检不能够代替全面的常规健康体检,个人体检可以通过体检中心公众号预约,有基础疾病和特别不适的人在体检时应提前向主检医生如实陈述,适当加减体检项目。
陈庆瑜表示,一般不建议免疫力相对较强、没有相应症状的年轻“阳康”者滥做肺部CT。
“我们发现,相当一部分体检者出现的问题不能归咎于新冠。”陈庆瑜介绍,这两年有些人体检不规律,导致摸不清自己的“健康家底”,把“阳康”后感受到的“不舒服”都归咎于新冠病毒感染。
此外,陈庆瑜特别提醒,一些高血压、高血脂、高血糖的慢病患者,用药控制较好,但在感染新冠病毒后自行停药或减少药量,停药后血脂反弹明显,而新冠病毒感染可能诱发血液高凝状态,加上天气原因可能导致脑梗甚至肺栓塞的发生。她建议,上述慢性病患者应坚持规律用药,不可擅自停药。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)