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
为什么说冬季适合吃羊肉?试试这几种推荐吃法******
进入12月,天气是越来越冷了,气温低的日子里就想吃点补身体的美食,冬季吃羊肉似乎就成了大家一致认可的养生法则。羊肉历来被当作是冬季进补的首选,这个说法准确吗?为什么说冬季适合吃羊肉呢?羊肉真的能暖身吗?今天就从营养学的角度来为大家分析一下羊肉的营养价值。
蛋白质丰富 食物热效应高
首先,从营养学角度来看,蛋白质的热效应(由于进食而引起能量消耗增加的现象)最大。羊肉因为含有比较丰富的蛋白质,因此具有食物热效应高的特点,会让人们感觉吃完羊肉后身体更暖。
脂肪多 帮助人体御寒
其次,肉类能量高。作为肉类的一种,羊肉富含丰富的优质蛋白质,还含有大量的脂肪。羊肉好吃,很容易吃多,这样就会摄入大量的能量,这些能量就会让我们觉得暖,帮我们抵御严寒。
含大量血红素铁
缓解贫血和怕冷症状
再次,羊肉作为红肉的一种,含铁丰富,能提供大量血红素铁,有利于提高血红蛋白含量,缓解贫血和低血压人群的怕冷症状。
因此,因为羊肉有以上这些营养价值,所以吃羊肉能暖身,“适合冬季吃”的这个说法很正确。
但也必须要说明,猪肉、牛肉作为优质蛋白的红肉,其实也可以取得和羊肉类似的效果,并没有必要非得吃羊肉。
《中国居民膳食指南(2022)》推荐每天食用动物性食物120-200克,因此,吃的时候要控制好量,不要过多摄入,健康适量吃羊肉,建议:
推荐吃法一:炖吃少喝汤
蒸、炖、焖都是羊肉最健康的做法,这样烹调加工温度较低,能最大限度地锁住营养。同时,产生的致癌物较少,维生素破坏也较少。建议少喝汤,尽量吃肉。因为炖汤里的脂肪、盐和嘌呤含量不低,可增加痛风、肥胖和高血压的风险。而大部分的营养其实还是在肉里。
推荐吃法二:涮羊肉搭配蔬果
涮羊肉的加热时间短,能较好地保存营养成分。但一不小心,羊肉摄入就容易超量,注重蔬果的搭配,摄入时配上如金针菇、蘑菇、白菜、冬瓜、丝瓜、菠菜、茭白、笋、各种绿叶菜等蔬菜一起涮火锅,能较好地避免羊肉摄入过量,还能做到食物多样化、荤素搭配、合理平衡膳食营养。
推荐吃法三:爆炒配大葱
传统菜肴爆炒羊肉具有发汗解表的功效,是抵御冷空气的绝佳菜品。爆炒加热时间较短,营养损失少。用大葱一起爆炒,可以去除荤、腥、膻等油腻厚味及异味,并产生特殊香味,还有较强的杀菌作用。
这样吃羊肉,既暖身又健身。冬季御寒,不妨将羊肉加入到自己的菜肴食材中,为自己和家人搭配一份暖心菜肴吧。
文/胡晓岚(黄石市中心医院营养主任技师)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)