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
经济大家谈 | 综合施策促进消费稳增长******
作者:中国宏观经济研究院对外经济研究所副所长、研究员 王蕴
在近日举行的例行新闻发布会上,商务部新闻发言人束珏婷表示,目前正值“两节”消费旺季,随着疫情防控措施不断优化,正常生产生活秩序和线下消费场景加快恢复,居民消费热情正在回归。
中央经济工作会议提出:“要把恢复和扩大消费摆在优先位置。增强消费能力,改善消费条件,创新消费场景。”居民消费的稳定增长是经济稳定增长和社会稳定发展的重要内容。新形势下,我们要准确判断消费发展变化的新趋势,在做好基本消费保障的基础上,积极发掘新的消费增长点,支持形成消费增长新模式。
准确把握消费对经济循环的牵引带动作用
消费牵引带动经济循环的作用主要体现在三个方面:
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聚焦重点、瞄准难点、把握亮点,综合施策促进消费稳增长
一是短期应加力提振消费信心、稳定消费预期。当前应把稳住消费恢复性增长势头放在首要位置。要加力提振消费信心,尤其是提振消费能力增长信心,只有让消费者有稳定的就业预期和收入增长预期,消费才能有“底气”。进一步落实落细已经出台的各项稳就业、增收入的政策,及时帮扶失业人员、需纳入低保的对象和临时遇困人员等,在保障和救助上应保尽保、应兜尽兜,保障好困难群众基本生活,鼓励有条件的地方对困难人员发放消费补贴。拓宽市场化就业渠道,通过稳岗补贴、创业贷款、税费减免等措施鼓励企业吸纳就业。增加高校毕业生实习机会和岗位,提升毕业生的工作技能。引导和鼓励高校毕业生转变就业观念,到中小企业和基层锻炼。
二是进一步完善为市场主体纾困的相关措施,确保及时、有效到位。各地应结合实际情况完善已经实施的阶段性减免市场主体房屋租金的政策。针对实际承租人为小微企业但签订承租协议的可能为分公司的连锁服务企业的情况,应将其纳入减免租金优惠对象,可以在减免期限上与一般小微企业予以区别;针对服务企业承租房屋的业主既有国有的,也有国有控股等具体情况,可适时进一步扩大政策覆盖范围。鼓励和引导地方以阶段性租金补贴的形式为提供生活性服务的市场主体降低运营成本。
三是深化放管服改革,鼓励及时响应需求的供给创新。加快落实全国统一大市场建设的相关改革和举措,强化市场基础制度规则统一。引导优化促进线上线下消费有机融合的监管政策,在消费的便利性和可及性上真正实现线上线下“无缝衔接”。调整优化商业、文化、旅游、体育、交通等消费跨界融合发展的监管政策体系,在严守安全底线前提下探索创新监管模式。
四是着力打通堵点、连接断点,畅通消费渠道。统筹疫情防控和经济社会发展,努力保障产业链、供应链稳定畅通、安全可靠。应加快推进在大中城市科学规划建设一批集仓储、分拣、加工、包装等功能于一体的城郊大仓基地,保障应急情况下消费品流通不断不乱。加快建立完善县乡村协调发展的生活服务网络,推动冷链物流服务网络向田间地头延伸。鼓励品牌连锁流通企业布局农村市场,促进县乡商业网络连锁化,实现农村流通基础设施升级。
五是积极营造促进国货消费的良好环境,推动国内供需高质量匹配。积极为国货消费创造条件,谋划覆盖生产、流通和消费的系统性政策。鼓励消费品行业发展个性定制、规模定制,在汽车、纺织服装、消费类电子、家用电器、食品、化妆品等领域,培育一批高端品牌。广泛开展国货品牌宣传活动,引导线下零售实体和线上平台为塑造国内品牌形象提供广告渠道资源支持。支持国货进入免税零售市场,鼓励免税店增售国产品牌。依托中国品牌日系列活动和中国农民丰收节、全国消费促进月等,鼓励和支持线上线下零售平台与机构,组织开展“国潮国货”消费月、消费季等市场推介和促销活动,提高消费者“热爱国货”的品牌认同,营造品牌消费良好氛围。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)