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
沉浸“二次元消费”怎么破?******
孙鸿松
谈到青春期沉浸在“二次元消费”中的孩子,国家二级心理咨询师、黄埔区心灵家园服务中心理事长孙鸿松体会很深。自2015年发起成立心灵家园“小船长俱乐部”以来,他的日常工作便是围着孩子们转。“来找我的青春期孩子家长很多,反映这种沉浸‘二次元世界’、消费漫画周边,不愿与家人交流的也非常多,更有不少孩子被定义为‘抑郁症’‘双向情感障碍’,家长为此愁得不行。这些情况可以说很普遍,也可以说‘心理综合治理’到了刻不容缓的地步。”
文、图/广州日报全媒体记者 冯秋瑜
“我们小时候信息来源相对单一,但现在的孩子能接触到的信息非常丰富,对他们的影响肯定是多元的,这些势必会对孩子正确价值观的形成产生影响。”孙鸿松认为,对于漫画、网络游戏等营建出来的所谓“二次元世界”,有一定的涉猎和喜爱并非坏事。
“这个问题值得家长认真想一想:为什么这些动漫能让孩子主动走近,而自己想亲近孩子却有距离?是否孩子在心里将家长放在了对立面?孩子的成长有两次‘自由’的时期,一次是学会走路,可以自由支配自己的身体,一次就是青春期,慢慢建立着自己的思想、人生观和对自我的探索、认知。如果与父母的关系长期处在对立状态,会造成抵触、排斥甚至破裂,这种情况下,环境中其他的思想文化就更容易占据甚至侵蚀他们的心灵,因此,父母首先要做的就是不要一味地批评而造成对立。” 孙鸿松说。
“现在的学习途径其实多种多样,如果孩子不适应眼下的教育方式,为什么不能允许她找到适合她自己的路呢?”从多年与孩子们平等对话、修复心灵的经历中孙鸿松认为,家长莫要一味要求孩子“考重点高中”“考重点大学”,“如果能达成这样的认知,就是我们对孩子过于沉浸‘二次元世界’问题进行心理综合治理中最为关键的一步。”
“如果孩子能从漫画、网游或周边产品的享受中找到心灵的出口,其实不是坏事,重要的是父母能如何正确引导。为什么漫画和‘二次元’能走近孩子呢?因为那里面抽离了许多价值判断,不像现实世界带给孩子的压力。然而虚拟的世界毕竟有其问题,因此父母还是要尽可能多创建一些生活化、趣味性的社交活动,让孩子可以从中感受到现实空间的温度。”
像今年大年初一,孙鸿松就带儿子去了花都千年古村塱头,和小伙伴们组织了一个舞狮队伍。“在这种活动中,孩子可以感受到团队协作,也有真实的交流,气氛非常好。”他还告诉记者,自己曾要求子女带着他一起参加cosplay活动。“孩子们起初很诧异,我真诚地说‘带老爸去长长见识,我给你们当司机’,他们就带我去了。我去了当然也不懂什么,但我不拒绝、不批评,就观察他们在做什么,但亲子间的气氛无形中就改变了。爱和尊重是父母一定要坚持做到的重要元素,坚持下去就一定能找到和孩子共同成长的方向。”
谈及青少年的压岁钱消费,孙鸿松表示:“当下物质富裕了,更应培养孩子们的理财观念,引导其合理消费,树立对自己和家庭的责任、奉献意识,也可以引导孩子用压岁钱来帮助有需要的人。”