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
踔厉奋发 做新时代新征程的奋进者******
【深入学习贯彻党的二十大精神·中国人民大学】
踔厉奋发 做新时代新征程的奋进者
——中国人民大学深入学习贯彻党的二十大精神
光明日报记者 姚晓丹 光明日报通讯员 孙浩爽 张凯怡
为深入学习贯彻党的二十大精神,中国人民大学牵头哲学社会科学“五路大军”中的杰出代表,深入开展党的创新理论的教育教学和研究阐释,铺开一份份学、思、践、悟的路线图。
谈到“五路大军”集结的原因,中国人民大学党委书记张东刚表示:“作为中国共产党创办的第一所新型正规大学,中国人民大学责无旁贷,要当好带头学习宣传研究阐释习近平新时代中国特色社会主义思想、推动马克思主义中国化时代化的旗帜,不断增强思想自觉、政治自觉、行动自觉,踔厉奋发、勇毅前进,以更加强烈的历史主动精神深化党的创新理论学习宣传研究阐释,坚定不移走好建设中国特色世界一流大学的新路,为不断开辟马克思主义中国化时代化新境界作出更大贡献!”
主动谋划、高效推进、凝聚共识,中国人民大学把思想和行动统一到党的二十大精神上来,把智慧和力量凝聚到党的二十大提出的目标任务上来,为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴持续贡献人大力量。
中国人民大学师生员工积极收看收听党的二十大开幕会盛况。姚伟康摄/光明图片
学深悟透 讲准讲深讲透讲活
2022年11月2日,近千名人大学子齐聚课堂,聆听中央宣讲团成员、中国人民大学校长林尚立作报告。林尚立详解大会主题、时代要求和使命任务,对青年学子学习贯彻党的二十大精神提出希望:“要勇做奋斗者、实干家;要立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年;要胸怀‘国之大者’。”报告会后的学生代表座谈上,谈及未来,同学们信心满满,“我们不仅是新时代的亲历者、见证者,更是新时代的受益者,未来还要努力成为新时代新征程上的建设者。”
中国人民大学持续探索“统学、领学、研学、联学、践学”的学习联动机制,第一时间面向全校干部师生宣讲党的二十大精神,开展党的二十大精神进“形势与政策课”专项行动,把中国式现代化伟大实践融入新时代思政课堂,举办集体备课会,书记校长主讲“新时代新征程”第一课,学术大师解读中国式现代化,党的二十大代表宋鱼水、祖力亚提·司马义、徐川等把热气腾腾的大会精神带进课堂,还有大中小学思想政治教育一体化贯通的青年宣讲课和社会大课堂与校园小课堂紧密结合的大调研。
经济学院教授刘守英讲“中国式现代化的独特路径”,哲学院教授臧峰宇讲“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的实践逻辑”……2022年11月起,彰显中国人民大学政治站位、学术品位、育人本位的“中国式现代化大讲堂”开讲,目前已有数十位知名教授为同学们带来一场场思想盛宴。
通过“新时代新征程”第一课、“中国式现代化大讲堂”学科示范课、“大道之行”名家讲座课、“时代之问”师生研讨课、“复兴之约”青年宣讲课、“奋斗之路”社会实践课,同学们从听众变成参与者,在问与答、讲与演、知与行的互动中把形势与政策转化为思考与行动。
“党的二十大胜利召开,人大‘红船人’第一时间组织学习,原原本本学、完完整整学。”曾在习近平总书记考察调研中国人民大学时作为学生代表汇报学习生活的王海蓉说,“青年一代与民族复兴的伟大进程同频共振,为中华民族伟大复兴奋斗终身,我们责无旁贷。”延河讲师团的同学面向全国近3000所中小学开展红色党史专题宣讲,“我们要将个人学业与党和国家的事业相结合,以学术研究的成果为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴贡献自己的力量!”曾与习近平总书记“同上一堂思政课”、来自延河讲师团的薛思齐说。
主动担当 联学联建联动联合
2022年11月7日,中国共产党创办的第一所新型正规大学和第一所中学——中国人民大学和延安中学分别在习近平总书记亲临考察过的教室以线上线下相结合的方式开展联学,将热气腾腾的大会精神和语重心长的殷殷教诲结合起来,让活跃在新时代新征程的延安精神更好地进校园、进课堂。
“习近平总书记的殷殷教诲和亲切关怀,将永远镌刻在我们的成长之路上,成为时刻激励我们奋进向前的力量源泉。”来自延安中学的常瑞雪同学在发言中说。中国人民大学“强国先锋”知行学社郑槐泠同学表示,将牢记嘱托、勇毅前行,传承和弘扬伟大延安精神,认真学习党的二十大精神,把对祖国血浓于水、与人民同呼吸共命运的情感贯穿学业全过程、融汇在事业追求中。
实践没有止境,理论创新也没有止境。不断谱写马克思主义中国化时代化新篇章,是当代中国共产党人的庄严历史责任。2022年上半年,中国人民大学正式启动“新时代党的创新理论建设工程:习近平新时代中国特色社会主义思想研究工程”,举全校之力强化习近平新时代中国特色社会主义思想研究的系统性谋划、整体性推进、项目化管理。
一马当先 研究阐释实践传播
党的二十大报告指出,十年来,我们经历了对党和人民事业具有重大现实意义和深远历史意义的三件大事。其中一件是完成脱贫攻坚、全面建成小康社会的历史任务,实现第一个百年奋斗目标。
瞄准这件大事,人大师生“一马当先”:聚焦全面推进乡村振兴、巩固拓展脱贫攻坚成果,中国人民大学做好顶层设计,集聚研究优势,实施“中华人民共和国脱贫攻坚口述史”系列访谈项目,组织师生深入全国832个贫困县开展调查研究,把成果写在中国大地上,培育一批批时代新人,书写属于人大人“独树一帜”的答卷。
复兴梦想正在召唤,广阔舞台已经搭建。由人大研究生组成的20支“理解中国”学术实践团队,奔赴习近平总书记考察过的省区市,围绕民族工作、基层治理、乡村振兴、疫情防控、产业发展等多个主题,利用假期开展实践调研,撰写调研报告。
党的二十大聚焦了全球目光,也牵动着中国人民大学万千在海外的学子、国际学生炽热振奋的心。他们以人大为起点,以饱满的精神风貌向全世界传递中国声音,讲好中国共产党故事,讲好我们正在经历的新时代故事。他们之中,有的虽身在千里之外的异国他乡,依旧心系祖国;有的参与党的二十大报告译校工作,以独特的视角理解中国担当;有的第一时间观看直播,认真学习党的二十大精神。他们为党的二十大擘画的中国未来发展的宏伟蓝图感到无比振奋,更加明确了当好展现可信、可爱、可敬中国形象友好使者的决心和信心。
走在前列 发挥示范带动作用
汇聚“独树一帜”的研究力量,中国人民大学在繁荣发展中国特色哲学社会科学上走在前列、干在实处,打造人文社科研究和创新高地,力争以有吸引力、感染力、影响力、生命力的“大平台、大团队、大项目、大成果”打造“独树一帜”的哲学社会科学人才队伍,部署重大研究工程、组建跨学科机构,凝聚高水平研究人才。
2022年2月,中国人民大学启动《中国文明史》《世界文明史》编撰工作和“中国式现代化与文明新形态研究院”筹备工作,2022年11月23日,中国人民大学“中国式现代化与文明新形态研究院”揭牌,“文明史研究工程”启动,以各领域重量级专家和青年学术骨干为基础组建《世界文明史》《中国文明史》研究团队,推动以文史哲为核心的、融通中外的“中国式现代化与文明史”研究。
打造“1+5+N”的高水平人才队伍体系,启动实施“新时代党的创新理论建设工程:习近平新时代中国特色社会主义思想研究工程”,与国内理论界顶级的单位团结合作,深入开展党的创新理论的教育教学和研究阐释。
围绕国家重大战略需求,相继成立“中共党史党建学院”“纪检监察学院”“祖国完全统一研究中心”“党委学生党建和思想政治工作委员会”等研究平台和工作机构,形成多个跨学科、跨学院的研究队伍,为构建中国特色哲学社会科学学科体系持续发挥示范带动作用。
“党办的大学让党放心、人民的大学不负人民,习近平总书记的殷切嘱托、深情厚望始终激励着人大师生踔厉奋发、团结奋斗。”张东刚说。
《光明日报》( 2023年01月10日 05版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)