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
政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?卫健委回应******
今天(1月8日)开始,我国新冠病毒感染正式实施“乙类乙管”。目前全国新冠病毒感染疫情的总体态势如何?政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?我国的医疗资源准备兜不兜得住老百姓的就医需求?就公众关心的问题,总台央视记者独家专访了国家卫生健康委医政司司长焦雅辉。
总台央视记者史迎春:实施“乙类乙管”以后,不再进行大规模的核酸检测了,这样老百姓对于整个疫情情况的了解只是来源于身边的感受。从全国来看,现在我们疫情形势到底是什么样子的?
国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:2022年12月中旬,全国发热门诊的就诊量进入了一个快速上升的阶段。到12月下旬和2023年元旦的时候,急诊量进入了一个高峰期,急诊高峰意味着重症救治的高峰也同步到来。从现在全国的情况来看,全国主要的城市,也就是直辖市、省会城市,包括一些计划单列市,这些中心城市正在渡过或者已经渡过感染的高峰。现在从这些大城市的情况来看,急诊和重症的高峰,尤其是急诊也出现了回落的迹象,重症救治是处在一个高位平台期。在春运之前,中小城市和农村地区实际上也已经迎来了感染的一个高峰。根据这个趋势来看,在春运期间有可能会迎来这些中小城市和农村地区急诊和重症的一个发病高峰。
总台央视记者 史迎春:“乙类乙管 ”提出把新冠肺炎更名为新冠病毒感染,但从老百姓实际的感受看,肺炎的人数并不少,为什么会出现这样的情况?
国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:在之前每一版的诊疗方案里,轻型是有发热、咳嗽、咽痛这样一些症状,但是轻型是没有肺炎表现的。普通型就是出现了肺炎了,从2022年我们国家的奥密克戎临床病例的分型情况来看,出现肺炎,也就是普通型的占比还是相当低的,不到10%,大概是8%左右。现在因为感染的基数大了,出现肺炎的绝对数值一定是大的,因为我们国家人口基数大,再低的比例,变成绝对值,都是一个不小的数目。
总台央视记者史迎春:在春运的背景下,我们1月8日开始实施“乙类乙管”,您觉得这个高峰会不会超过前面的高峰?
国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:因为我们国家人口主要还在这些大城市,人口数量大、密度也大。这些直辖市、省会城市和主要中心城市已经渡过了感染的高峰。现在有一些中小城市,包括农村,应该说感染率也已经达到了一定程度。所以我认为在春运期间、春节前后不一定是一个感染的高峰,但是有可能会出现急诊和重症的高峰。
焦雅辉介绍,从去年12月到今年年初以来,全国三级医院,包括地市级医院、县医院急诊和重症监护室的床位使用率快速增长。记者在梳理官方公布的数据时发现,截至去年12月25日,全国二级以上医院重症床位使用率约为54%,而目前,全国二级以上医院重症床位的使用率达到了约为80%。城市和农村同时出现感染率增长的局面,我国的新冠病毒感染医疗救治任务面临前所未有的挑战。
焦雅辉介绍,早在去年上半年,国家卫生健康委就已经印发了应对奥密克戎大规模感染要做好准备的工作方案。去年11月下旬,国家卫生健康委再次印发了要求各地加强医疗资源准备工作的方案。方案指出,各地要抓住窗口期,加快推进各项准备,二级以上医院和基层医疗卫生机构发热门诊和发热诊室,要应设尽设、应开尽开,所有的医疗机构都要接诊发热患者,配备常用退烧药、中药,要求把方舱医院升级改造成亚定点医院,对各级医院的重症床位的比例、人员培训都提出了非常明确的要求。
实施“乙类乙管”后,我国疫情防控工作重心从预防转向救治,围绕“保健康、防重症”的目标,刻不容缓做好医疗资源准备。
1月7日,一年一度的春运拉开帷幕。1月8日,我国正式实施新冠“乙类乙管”。对于即将迎来的大规模人员流动,焦雅辉表示,在春节期间,更大的考验在于农村的重症救治压力。农村地区急救体系相对薄弱、救治资源包括人员药物等相对缺乏,其中最大的挑战是农村的重症病人能不能及时转上来。
总台央视记者史迎春:上一次您在接受采访时说“药能下去,人能上来”,这个“人上来”是怎么安排的,有没有一些准备?
国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:中组部、民政部、农业农村部、国家卫健委几个部门也牵头专门制定了一个农村的疫情防控方案,并且提出要按照脱贫攻坚的五级书记抓脱贫这样一个模式,由五级书记来抓农村的疫情防控。特别是要求基层的党组织、村里的两委,包括县乡的党政组织,要组织车辆、组织运力,在出现农村重症患者的时候,快速协助把这些重症患者转运。首先最起码要转到县医院,如果超出县医院救治能力,如果患者还能够转运,那就转到城市的三级医院。我们要求市县之间建立这种转诊的绿色通道,如果转不了,那就三级医院的专家团队带着设备下来驻点到县医院,来帮助开展重症患者的医疗救治。
总台央视记者 史迎春:从整个疫情防控来看,您觉得这三年发生了什么样的变化?
国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:我们从体系上、能力上、人员队伍上、应对的心态,各个方面都表现出了很大的不同。从临床上看到的病情来讲,虽然大家感觉现在肺炎比较多,但是从临床上反馈过来的信息看,同样是肺炎,现在的肺炎和三年前的肺炎,影响程度是不一样的。现在的肺炎绝大多数经过及时治疗和干预,是可以拉回来的,也就是说可以治好的。而且波及的人群也不一样,三年前在武汉波及的人群主要是青壮年比较多,现在波及的人群更多的是脆弱人群,就是高龄的、有基础疾病的,最重要的是没有接种疫苗的这些人员,受波及影响的范围更大。所以我觉得变化是体现在方方面面的。“曙光就在前头”,我觉得我们一定能取得胜利。
(总台央视记者 史迎春)