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
【寻味中华】广式打边炉:一炉靓汤,浓淡皆可入味******
中新社广州1月31日电 题:广式打边炉:一炉靓汤,浓淡皆可入味
中新社记者 王坚
时值冬日,在一年难有几日严寒的广东,“打边炉”成为人们聚餐的常选菜式。
“这几天广州降温了,挺冷,一家人特意来打边炉,驱寒暖身,滋补一下。”食客王耀排了半小时队,终于和家人在广州一家知名的打边炉餐厅,吃上了炭火花胶鸡汤打边炉。新鲜弹牙的鲍鱼、海螺等海鲜,在沸腾的浓汤中翻滚,诱人的鲜味扑鼻,让一家人尽享美味时光。
图为2022年11月8日,广东广州,打边炉沸腾的浓汤,散发出诱人的鲜香味,新鲜弹牙的鲍鱼、贝壳等海鲜,令人食欲大增。 中新社记者 王坚 摄打边炉(也称“打甂炉”)是广东人对涮火锅的说法。根据《广州语本字》解释,因置炉于人的左右,人守在炉边,将食物边涮边吃,便有了“打边炉”一说。
与其他地区的火锅不同,最初的打边炉是站着吃的。因此,用来打边炉的筷子,是比普通筷子长一倍的竹筷。区别于北方地区火锅常用金属器具,广式打边炉多用瓦罉(砂锅)。当然,随着人们饮食习惯的变迁,如今打边炉有时也会用铜锅。
图为2022年11月8日,广东广州,打边炉沸腾的浓汤,散发出诱人的鲜香味,新鲜弹牙的鲍鱼、贝壳等海鲜,令人食欲大增。 中新社记者 王坚 摄对广式打边炉而言,“真功夫”在锅里。广东人重汤头,打边炉自然也以上好高汤为底,加入各式食材入味。根据时令变化,广东人还喜好搭配各类药膳入锅:冬瓜和薏米清热解毒,萝卜和羊肉补气养血,山药茯苓益气祛湿……大快朵颐的同时,还起到了养生的效果。而蘸料则以沙茶酱为主,使其滋味更加独特。
广东还有“清水打边炉才是最高境界”一说。于边炉内煮一锅清水,不需另加调味料,烹煮时由食材自动释出咸甜味。清水中也可加上几片萝卜用以浓郁口感,同时除去蔬菜的涩味。还有人喜欢在汤里加上一小块生石膏或豆腐,据说可减轻打边炉后口干舌燥之弊。
图为2022年11月8日,广东广州,打边炉沸腾的浓汤,散发出诱人的鲜香味,新鲜弹牙的鲍鱼、贝壳等海鲜,令人食欲大增。 中新社记者 王坚 摄清水边炉,最重要的便是食材的“鲜”。一锅清水,就像是食材的试金石。清水边炉能放大新鲜食材的优点,不用太多雕刻和烘托,就能达到惊艳的效果。
广东人对打边炉的味觉要求并不单一。该鲜的时候不加修饰,享其真味,该“入味”时也不含糊。例如用羊肉煲打边炉时,可先将调料爆香,加入柱侯酱、海鲜酱、腐乳等酱料,然后放入带皮的羊肉在锅中焖煮,待羊肉充分吸味、软嫩弹滑之时再食。
无论淡或浓,自然本味还是精雕细琢,广东人都能在打边炉里吃出好滋味。
“优质又鲜美的食材经靓汤蒸煮,就着一点盐油,爽滑清鲜,为舌尖带来原汁原味的甜美。”广州一打边炉餐厅店长介绍,滑手的水鱼、鲜嫩的黄鳝、肥美的走地鸡、新鲜的黑山羊、爽脆嫩弹的猪肚和林林总总的海鲜……在广东各地,几乎都有可以称之为主打的边炉,就算吃上一个月也不重样。
打边炉里,吃的不仅是美味,更是广东人潇洒不拘的生活态度。在路边、天台、大排档或者家中,随时都可以呼朋唤友,来一锅打边炉,滚烫的美味中,身心都被温暖。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |