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
儿童题材作品会成为新风口吗******
作者:师文静
近日,以儿童为主角的幽默搞笑剧《米小圈上学记》在央视播出,夸张逗笑的校园生活、小演员们的精彩表演都比较有吸引力。除了动画作品,以儿童为目标群体的真人亲子影视剧一直不受市场重视,精品剧更是稀缺。《米小圈上学记》的热播,让不少观众感受到久违的低龄合家欢喜剧带来的快乐,也意味着这种风格的儿童创新喜剧有其市场。
逗笑剧情和小演员演技加分
《米小圈上学记》改编自同名儿童畅销读物,讲述了米小圈与同学姜小牙、铁头三人童真、荒诞又温情的校园故事,也有大量的家庭逗趣囧事。这部剧采用单元剧的形式,分别讲述“友情的真谛”“亲情温暖”“兴趣与梦想”“爱心养宠物”“家庭旅行”“团体运动”等主题故事,每个小故事都起承转合、充满温情。比如《班长之争》主题单元中,米小圈使出各种“手段”给同学留下好印象,在竞选班长中获得不少票数,但弄虚作假的拉票被老师识破,该单元探讨的是公平竞争的话题。再比如《二爷爷的心愿》单元中,二爷爷来米小圈家做客,米小圈使尽浑身滑稽招数,想让二爷爷给他买心爱的自行车,二爷爷为了满足米小圈的心愿,捡拾矿泉水瓶攒钱,而乐于助人的同学们则集体去帮助二爷爷,米小圈得知真相后感动地抱着二爷爷大哭,为了完成二爷爷的心愿,米小圈也卖掉自行车并全力以赴。故事很简单,主题很明显,教育小朋友要孝顺长辈、知恩图报、珍惜亲情。这部剧中一个个令人捧腹的小故事,都在传递积极向上的正能量。每集开头或结尾处,剧中的家长和老师都会对当集主题进行总结,引导孩子树立正确的价值观。
这部剧想通过一个个小故事传递正确价值观,不少故事的走向、人物举动其实都很大人思维,但这种单元小故事的紧凑形式能装下更多内容,也适合家长、孩子相伴观看。剧中也有不少笑点会引发思考,比如米小圈发愁没有朋友,没法写作文,爸爸本来要安慰儿子,但画风一转,因没有朋友而伤心哭泣的是爸爸。据悉,创作团队在打磨剧本的一年多时间内,对当下低年级小朋友和家长们正面临的、关心的社会议题进行了充分调研,由此头脑风暴出剧中笑点和各种主题表达。
《米小圈上学记》的创作、改编走的还是“情景+喜剧”的内容特色,兼具趣味性与教育性。值得一提的是,剧中郭赫轩、吴彦坤、黄洪铮、陈芷琰等小演员演得非常自然、松弛,贴合角色,很为电视剧加分。
儿童题材影视剧注重开发大IP
《米小圈上学记》播出受到关注,是大IP效应的凸显。该剧原著已经在儿童文学圈火了很多年,虽然口碑不高,但知名度很高,对这种IP的开发更能吸引关注。
《小龙人》《快乐星球》《巴拉拉小魔仙》《家有儿女》等以儿童为主角的真人剧,满足了一代代儿童的观剧需求,而现在的影视创作、播出环境,除了动画片,很难再出优质儿童真人剧,但此类作品创作并没有停止,近两年开启了以开发大IP为主的创作风潮。比如融合真人表演与CG技术的《故宫里的大怪兽》系列,也是改编自近些年来非常火的儿童文学作品。《不是吧!我变成超人了》《超战真人》等剧集则改编自热门的动画IP。真人儿童电影《罐头小人》是根据作家郑渊洁的原著改编的。这两年国外儿童剧也一样重视对经典作品的改编,比如超高分美剧《小小安妮》,讲述一个11岁被领养女孩的成长,作品改编自著名的儿童文学作品《绿山墙的安妮》。以儿童为主角的奇幻冒险题材剧《鹿角男孩》也是改编自同名漫画,讲述一个头上长角的男孩为了弄清楚自己身世而展开的奇幻冒险旅程。
原创儿童题材影视剧很难创作、很难出精品的原因是,此类作品如果不能真正进入儿童视角、儿童内心,就会主题先行,展现训导之姿态,也容易走入浮夸、脱离实际的创作路径。这种改编大IP的潮流,更容易把作品做出圈或者做成优质内容。优质儿童文学IP非常多,不知道儿童影视剧改编会不会是下一个平台要积极占领的新内容风口。(师文静)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)