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
老年人、儿童、孕产妇等重点人群如何选用中药防治新冠?******
光明网讯(记者 林佳欣)老年人、儿童、孕产妇等重点人群如何选用中药防治新冠病毒感染,有哪些需要注意的?今天(3日)下午,国务院联防联控机制召开新闻发布会,针对中医药医疗救治工作有关情况作介绍。广东省中医院院长张忠德针对这一问题作出回应。
老年人感染新冠病毒以后,如何选择中成药?张忠德表示,老年人的体质正气虚,各种机能下降,尤其是80岁以上老人,有基础病、慢性病的老人,正气虚、肾气虚、脾气虚。这类老人感染新冠病毒以后,分三个时期:早期症状轻微时,老人的用药前提是早期干预、全程干预。当他出现恶寒、头痛、发烧或者胃肠不好时,选药原则是阻断它向重症发展,这是首要原则。对主要症状要进行强烈的干预,如果老人的症状以发烧为主就用清热解毒的药物;如果症状以寒湿为主就使用驱寒解毒的药物;如果症状以湿邪为主,多表现为胃肠道症状的,就使用化湿解毒的药物;如果症状以气喘胸闷为主就使用宣肺解毒的药物。根据这三种不同的表现来选择“三药三方”,化湿败毒、宣肺败毒、清肺败毒,这是很好的阻断老年人向重症发展的药物。更主要的是,老年患者的本质就是虚症,所以在这个过程中,一定要注意全程扶正。那么,老年人怎么扶正呢?张忠德表示,补气为先,用西洋参、太子参,出汗多的温阳,西北地区多燥邪,就滋阴治疗,每个地方都有沙参、麦冬。知道怎么去选,知道是为什么,就可以阻断。如果没有清肺排毒汤怎么办?还有“三药三方”,还有国家中医药管理局推出来的一些中成药。一旦出现高热不退、胸闷不舒服等症状,应该尽快去专业的医院,让专业的医生处理。
张忠德表示,儿童目前治疗的可选药物不多,但是中医药在儿科方面,尤其是在外感性疾病方面有优势。儿童的体质是骄阳,比较娇气。比如这一波疫情中,广东高烧的患儿较多,中医药的治疗效果非常好,我们用麻杏石甘汤和银翘散组成健儿解毒方,大多数患者可以在24小时、36小时内把体温降下来,留下一点咳嗽,很快就能康复了。但是由于儿童病情进展非常快,如果持续高烧,并且出现一些抽搐、惊厥等情况,要尽快去医院。儿童的病情有来得快、去得快的特点,所以要关注好患儿体温的情况。
中医药在这几千年来治疗孕妇的过程中,都是用中医药,因为中医药里面对于孕妇或者胎儿有影响的药物已经列得很清楚,所以我们在治疗孕妇的高危症状时,针对高烧、剧烈咳嗽、便秘这三个主要症状,中医药的效果非常好,我们就选用中医药药典里面记载的,对孕妇、胎儿没有影响的药物,现在也在广泛使用,有很好的效果。如果出现高烧持续不退或者出现并发症,一定要去医院诊治。另外,孕妇服用这些中药,要在医生指导下服用,会取得很好的效果。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)