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
从“两个文明”维度把握中国式现代化******
作者:王锁明(南京大学马克思主义学院教授)
党的二十大报告指出,中国式现代化是人口规模巨大的现代化,是全体人民共同富裕的现代化,是物质文明和精神文明相协调的现代化,是人与自然和谐共生的现代化,是走和平发展道路的现代化。这一重要论断包含和体现了我们党不断探索现代化的方法论和实践论。深刻把握中国式现代化的丰富内涵和实践要求,“两个文明”维度不可或缺。
中国式现代化首先体现在物质文明的快速增长上。近代中国史一再告诉我们,一个国家经济落后、积贫积弱,必然备受欺凌,也难以独立自强。发展中国家与发达国家的差距,最根本的就在于物质经济上的落后或不发达。经济实力是一个国家综合国力竞争的基础和核心。新中国成立后,在“一穷二白”的基础上,我们党领导全国人民完成了社会主义改造,建立了比较完整的工业体系和国民经济体系。改革开放40多年来,我们党领导人民成功开辟了一条中国式现代化道路,社会主义现代化建设取得了举世瞩目的伟大成就,并经受住了国内外各种复杂严峻挑战的考验,所有这些都离不开强大的经济支撑。发展是硬道理,是解决我国一切问题的基础和关键。改革开放以来,我们牢牢坚持以经济建设为中心,不断推动经济持续增长,从而使得综合国力显著提升,人民生活水平明显改善,中国特色社会主义事业取得历史性成就、实现历史性跨越。进入新时代,面对百年变局和世纪疫情相互叠加的复杂局面,面对世所罕见、史所罕见的风险挑战,更加需要我们谋划发展、实现发展、推进发展,从而为推动社会的全面进步打下坚强后盾,也为在危机中育先机、于变局中开新局厚植深厚底气。
中国式现代化还体现在精神文明的繁荣进步上。精神力量是一个国家和民族最为深沉厚重的力量。精神文明是中国特色社会主义的重要特征和重要目标。将精神文明建设推向更高水平,也始终是中国式现代化的重要目标指向。没有社会主义文化繁荣发展,就没有社会主义现代化。随着中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾发生转变,人民生活水平不断提高,也带来人民对文化生活的需求越来越突出。为适应这一趋势,“十四五”规划提出要推动“社会主义核心价值观深入人心,人民思想道德素质、科学文化素质和身心健康素质明显提高,公共文化服务体系和文化产业体系更加健全,人民精神文化生活日益丰富,中华文化影响力进一步提升,中华民族凝聚力进一步增强。”踏上新征程,面对前进道路上可以预见和难以预见的风险挑战,我们比以往任何时候都更加需要思想的引领、文化的滋养、精神的支撑,所以必须抓实抓好精神文明建设,提供高质量文化供给,不断满足人民更高精神文化需求,促进提升国民素质和社会文明程度,不断为现代化建设增强凝聚力和向心力。
中国式现代化更体现在“两个文明”的协调发展上。当前,面对国内外环境发生深刻变化,我们要加深对中国之路、中国之治、中国之理的理解,增强实现“两个文明”协调发展的行动自觉,努力让“方方面面都要强起来”。
把握辩证关系。习近平总书记指出,要“以辩证的、全面的、平衡的观点正确处理物质文明和精神文明的关系”。一方面,大力发展物质文明,为精神文明建设提供物质条件和实践经验;另一方面,努力加强精神文明,为物质文明建设提供精神动力、智力支持和思想保证。实现中华民族伟大复兴的中国梦,“是物质文明和精神文明比翼双飞的发展过程”。在实际工作中,我们要从物质文明建设与精神文明建设的关系和相互作用出发,充分认识物质文明与精神文明均衡发展的重要性,并采取切实措施,坚定不移地推动物质文明与精神文明协调发展。
汲取历史经验。新中国成立70多年来特别是改革开放40多年来,我们党领导人民成功开辟了一条中国式现代化道路,不仅创造了经济快速发展和社会长期稳定的世界奇迹,也创造了精神文明繁荣进步的丰硕成果。应该说,这与我们党在改革开放之初就创造性提出“两手抓、两手都要硬”的战略方针是分不开的。实现物质文明和精神文明协调发展是我们党不懈奋斗的目标。在当今复杂严峻的国内外形势下,为顺利完成社会主义现代化建设的目标任务,我们可以从过去现代化建设实践经验中获得启示,深化对“两个文明”协调发展重要性和迫切性的认识,努力推动物质文明和精神文明相辅相成、整体跃升。
满足多样需求。推动“两个文明”协调发展,是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要前提,也是实现人民对美好生活向往的必然需要。进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。中国式现代化坚持以人民为中心,注重物的不断丰富和人的全面发展相统一,这就决定了中国式现代化必须不断满足人民日益增长的美好生活需要。人民对美好生活的向往是全方位、多层次的,客观上就要求“两个文明”协调发展。通过抓好经济建设,满足人民日益增长的物质需求;又通过抓好文化建设,满足人民日益增长的精神需求。总之,在全面建设社会主义现代化国家新征程上,我们必须坚持实现经济社会发展和人的全面发展相结合,推动物质文明和精神文明协调发展,努力实现人民物质生活和文化生活同步改善。
坚持统筹规划。在我国社会主义现代化建设中,实现物质文明和精神文明协调发展,必须落实好党中央关于“两个文明”协调发展的一系列方针政策,从中明确如何实现“两个文明”协调发展的实践要求,将之贯穿我国改革开放和现代化建设全过程、渗透社会生活各方面。开启新征程,在为实现中华民族伟大复兴不懈奋斗的每个阶段、每个环节上,我们都要把握各项工作的关联性和耦合性,做好促进经济发展和精神文明创建工作的统筹规划、协同治理、久久为功;从落实“一岗双责”抓起,层层压实责任,建立健全促进“两个文明”均衡发展的理念及体制机制,加强“两个文明”协调发展的制度化建设,常态化推动“两个文明”均衡发展、相互促进,避免“一手硬一手软”的现象;立足新发展阶段,更要坚持新发展理念,推动在高质量基础上发展,不断将“两个文明”建设推向更高水平,实现国家硬实力与软实力齐头并进、共同发展。