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
江苏:立法促进数字经济做优做强(地方立法新实践)******
“产品代入模型库,测算和分析市场投放后潜在的状态和效益……”最近,红豆集团红豆工业互联网公司总经理奚峰又多了一个新头衔:企业首席数据官。
江苏省十三届人大常委会第三十次会议审议通过《江苏省数字经济促进条例》(以下简称《条例》),并于今年8月1日起施行。其中第67条规定,鼓励企业建立首席数据官制度,由企业相关负责人担任首席数据官,推动企业构建数据驱动的生产方式和管理模式。
企业首席数据官职能的发挥以及制度的建立,是企业实现智改数转、提升竞争力的重要载体,也是江苏数字经济发展的一个缩影。
如何进一步做优做强数字经济,使之成为转型发展的关键增量?江苏省人大常委会法工委副主任夏正芳介绍,《条例》共9章85条,包括数字技术创新、数字基础设施建设、数字产业化、数据利用和保护等内容,旨在进一步推动数字经济与实体经济深入融合发展,为做强数字经济提供有力法治保障。
“《条例》的出台是破解数字经济发展痛点、难点问题的迫切需要。”夏正芳介绍,江苏数字经济发展快、规模大,但在数字技术创新驱动、龙头企业培育壮大、数据资源开发利用等方面还有一定差距。
为推动数字产业创新发展,《条例》作出了一系列规定:省人民政府根据产业发展趋势,结合本省发展,统筹规划全省数字产业发展;在集成电路、物联网等特色优势领域,加快重大项目推进、产业链上下游对接配套、骨干龙头企业培育,打造具有国际竞争力的产业高地;推动软件产业集群建设,培育软件名城和软件名园,构建安全可控、开放协同的现代软件产业体系。
另外,针对实践中存在的中小企业转型成本高、转型难导致不敢转、不能转的问题,《条例》提出了颇多“亮点条款”。
“结合调研中各方提出的针对性意见建议,我们通过《条例》中的多层面举措鼓励推动企业产业数字化转型。”江苏省人大财经委副主任委员吕小鹏介绍,例如,《条例》明确提出推动企业实施智能化改造,推广服务型制造新模式;规定支持数字技术在先进制造业集群的深度应用,鼓励产业链龙头企业打造供应链数字化协作平台;要求加大对工业互联网发展的支持力度,推动运用高适配、快部署、易运维的工业互联网解决方案,降低中小企业的工业互联网使用成本……
“《条例》的制定实施,加快推进了产业数字化转型,持续深化融合应用,为经济发展带来坚强保障。”江苏省工信厅“智改数转”专班相关负责人介绍,目前,江苏省新培育国家级特色专业型工业互联网平台12个,新增省级智能制造示范车间和智能工厂试点340多家,创新经济发展迎来全新机遇。
版式设计:蔡华伟
(文图:赵筱尘 巫邓炎)