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
独特手法呈现汉字之美:访香港“双钩”书法家张保声******
中新社香港1月31日电 题:独特手法呈现汉字之美:访香港“双钩”书法家张保声
中新社记者 刘大炜
书法是中华文化特有的艺术表现形式,挥毫泼墨、笔走龙蛇间彰显汉字独特韵味。没有先进印刷术的年代,为保留书法家真迹,“双钩廓填”的书法形式应运而生,并演变为一种书法学习方法。在位于香港龙尾村的家中,香港“双钩”书法家张保声近日接受了中新社记者的采访。
香港“双钩”书法家张保声最近接受了中新社记者的采访。他表示,希望更多年轻人对“双钩”书法感兴趣,传承中国传统文化。 中新社记者 刘大炜 摄“双钩”书法始于南朝,盛于唐宋,是一种用单线直接写出某种书体的空心字。张保声告诉记者,南朝时没有印刷技术,为了能使名家书法作品得以流传,书法家就按作品原样勾勒出空心字,然后再填墨,让观者得到近似真迹的作品,如《兰亭集序》《万岁通天帖》《平安帖》等皆由唐宋名家以此方式保留真迹。
出生于“古建筑之乡”广东汕尾的张保声,受身为石刻、微型山水盆雕民间艺人的外祖父,以及从事古建筑、擅丹青的祖父影响,浸润在传统文化氛围中,从小就喜欢涂鸦。初次接触“双钩”书法,是受其外祖父的熏陶。“因我小时候顽皮淘气,只有在写书法时才得到外祖父称赞和奖励。”
张保声说,之所以喜欢“双钩”书法,还有一个原因是其“书写方便,可就地取材”。无论树枝抑或随便一支笔,都可写出任意大小的“双钩”字。经过对大家名帖年复一年的临摹,张保声终于练就了一手“脱影双钩”(即不用临摹便可写成)的技法,形成了自己独特的书法风格。
常言道“见字如晤”。张保声笔下的字,时而飘逸而出,时而劲风斗转,时而连绵不断。不论任何字体,他都熟稔于心,顷刻间一幅“双钩”书法跃然纸上,用独特手法呈现汉字的美感。
1979年,张保声移居香港,从事建筑行业工作。虽然工作繁忙,他仍未放弃对“双钩”书法的热爱。经多年孜孜不倦的研习,张保声在保留“双钩”书法艺术美感的基础上,融各家之所长,不断推陈出新。
在张保声看来,要传承作为国粹的书法艺术,最好的方式是在传续中创新。如今,他的“双钩”书法不仅从最初的整体“双钩”演变出了叠字“双钩”、汉字合体“双钩”,还吸收中国山水画的独特韵味,将书与画结合,创造出“字中有画”的“双钩”书法。
在港生活多年后,张保声对香港开放包容的文化氛围情有独钟,更深谙香港中外文化艺术交流中心的新定位。近些年,张保声不仅在香港举办展览以推广“双钩”艺术,还远赴重洋到美国、东南亚等地设展,以期让更多人了解“双钩”书法、了解中国文化。每次展览,他的艺术作品都会令观众倍感震撼。
作为“双钩”书法技艺的传承人,张保声更希望年轻人对“双钩”书法感兴趣。他对记者说:“最近几年,我也参加了一些‘非遗进校园’的项目,向香港的青少年学生普及‘双钩’书法等,希望把更多知识传播给下一代,让他们好好认识中国的国粹、了解老祖宗传下来的东西。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |