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
绍兴:上调住房公积金贷款最高额度******
中新网1月11日电 据绍兴市住房公积金管理中心网站11日消息,绍兴市住房公积金管理委员会近日印发《住房公积金“惠民生、促共富”十条举措》的通知。
通知提到,上调住房公积金贷款最高额度。支持缴存职工刚性和改善性住房需求,进一步上调全市住房公积金贷款最高额度,即三区及诸暨市单职工家庭贷款最高额度由60万元上调至70万元,双职工家庭贷款最高额度由80万元上调至100万元;嵊州市、新昌县单职工家庭贷款最高额度由35万元上调至50万元,双职工家庭贷款最高额度由60万元上调至80万元。
通知还提到,上调住房公积金贷款保底额度。聚焦“扩中”“提低”,将全市住房公积金贷款保底额度统一调整为不低于30万元,让更多低缴存职工享受住房公积金贷款政策红利。
在支持新就业大学生首套首次住房公积金贷款方面,通知明确,大专及以上学历毕业生毕业3年内在绍兴市落户或就业,在全市范围内购买自住住房,符合住房公积金贷款条件的,首套首次住房公积金贷款给予额度上浮20%的支持。
此外,完善二孩、三孩家庭住房公积金支持政策。二孩、三孩家庭符合住房公积金贷款条件的,可贷额度允许分别上浮20%、30%,但不得超过最高额度的120%。
提高职工租赁提取住房公积金标准方面,加大租赁住房的支持力度,缴存职工本人及其配偶在住房公积金缴存地均无自住住房且租房自住的,提取住房公积金的额度提高至不超过1500元/月·人标准,同时职工可在一年提取一次的原则下灵活选择提取时间。
支持农村自建房屋住房公积金贷款方面,缴存职工符合住房公积金贷款条件的,凭合法审批手续在绍兴市域范围内农村自建房屋可以申请贷款,但需第三方担保或其他商品房作为抵押物。
通知还提出支持住房公积金贷款“带押过户”。积极探索二手房交易“带押过户”新模式,加强部门协同,有序推进二手房交易住房公积金贷款“带押过户”业务,有效降低制度性交易成本。
优化按月对冲还款业务规则方面,缴存职工(主贷人)办理了按月对冲还贷业务,其配偶(或共同借款人)因不在同一区、县(市)无法办理对冲还贷业务的,允许到窗口柜面按年提取扣除对冲部分金额后的实际已还款额。
此外,优化住房公积金服务网点分布。聚焦高水平网络大城市建设,结合重要片区、节点建设,在袍江等新增多个住房公积金便民服务点,方便职工群众就近办理。
通知明确,加快住房公积金业务数字化改革。紧盯关键小事,围绕“一件事一次办”,持续推进数字化改革,加强数据共享,进一步拓展线上业务办理范围、优化办理流程、减少申请材料、不断提升网上办、掌上办服务水平。
上述政策自2023年1月1日起执行,涉及贷款额度上浮的支持政策不重复叠加。(中新财经)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)