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
【新时代新征程新伟业】一亩油茶开起大别山“绿色银行”******
中新网信阳12月28日电 题:一亩油茶开起大别山“绿色银行”
作者 阚力 盛鹏
房前屋后一亩油茶,是大别山革命老区豫南光山县的油茶种植现状。如今,油茶连点成片如一座“绿色银行”,逐步成为大别山区的致富密码。
油茶作为木本油料植物,有较高的经济价值。2022年中央一号文件明确,支持扩大油茶种植面积,改造提升低产林。被授予“中国油茶之乡”的光山县,已将油茶产业发展成当地农民致富增收的重要渠道之一。
图为司马光油茶园漫山遍野的油茶树。(资料图) 盛鹏 摄冬日静谧的光山县司马光油茶园,几名工人正忙着修剪老枝,管护茶园。
“在茶园一个月收入3000块钱,加上自己种的油茶,一年能有五六万块钱收入!”近年来,在茶园就业的村民黄友德也响应了“房前屋后一亩茶”全民油茶计划,种植了20多亩油茶。
在当地,流行“一亩油茶百斤油,又娶媳妇又盖楼”这样一句顺口溜。如今,像黄友德一样,依靠油茶盖楼又致富的光山人越来越多。
图为司马光油茶园。(资料图) 盛鹏 摄截至目前,光山县油茶种植总面积近30万亩,从事油茶产业的专业合作社超百家,带动近30万农民增收致富。
那么,为何有如此之多村民种油茶呢?
在光山谈起油茶,人们就会提及陈世法。2008年,在外打拼半生的他,回到家乡,承包荒山,推广油茶种植。
地处丘陵的光山县,气候宜人、光照充足,适宜油茶树生长,虽然有着得天独厚的条件。但油茶产业投资大、见效慢,陈世法选择返乡从事这一产业,也让很多人不解。
不过,陈世法也有自己的“小算盘”:“油茶树回报期长,结果期长达80年,既能见到经济效益还能绿化荒山野坡,是一年栽种多年收益的‘绿色银行’。”
说干就干。陈世法承包了光山县槐店乡的万亩荒坡,成了当地种油茶的“领头羊”。如今,他承包的这片荒坡也就是声名远播的“司马光油茶园”。同时,他还以“联兴”为名,注册了河南省联兴油茶公司,自任董事长。
图为冬季的司马光油茶园。(资料图) 盛鹏 摄走进“联兴”油茶加工厂,机器的轰鸣和工人的忙碌。正忙着灌装山茶油的工人说,“油茶籽10月底前完成了采摘入库,提炼的茶油正在加紧封装,春节前是销售旺季。”
“司马光油茶园通过油茶种植、生产加工,实现年产值近亿元,带动周边群众就业增收。”陈世法说,该公司以“公司+基地+农户”的模式,发展油茶3万亩,实现产业全链条一体化,同时开发出茶油系列化妆品,提升了油茶附加值。
一人致富不算富,众人拾柴火焰高。伴随着油茶产业的发展,光山县涌现了蓝天、联兴、诚信等一批油茶种植龙头企业。
光山县诚信实业公司总经理陈勇表示,目前,他们正在以油茶为载体,扩大油茶种植规模,发展油茶观光休闲旅游,构建油茶一、二、三产业融合体。
据光山县林业和茶产业局相关负责人介绍,近年来,该县组建了产业联盟,引导油茶产业健康发展;培育“司马光”“联兴”“全家福”等油茶品牌,启动了“光山油茶”地理标识品牌创建,把油茶产业融入“一带一路”建设,推动油茶企业“走出去”。
近些年,油茶产业的大力发展,不仅给光山县带来经济效益,也带来了生态和社会效益。通过油茶种植的带动,该县以杉木为主的用材林面积达28.8万亩,昔日的荒山披上“绿装”,一批山区农民端起了“绿饭碗”,吃上了“生态饭”。
“到2025年,全县新增油茶种植面积10万亩,建设现代油茶产业示范园1万亩,带动10万农户种油茶,户均增收5000元,全力打造中国油茶北缘强县。”光山县林业和茶产业局局长金作银信心满满地说。(完)
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