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
擅建楼层引发邻里纠纷 十年矛盾终达成执行和解******
“问题解决了,我们心也舒服了。”近日,广西融水苗族自治县人民法院执行局成功化解了一起排除妨害案件,使得十年邻里纠纷终达成执行和解,申请执行人韦先生在执行和解书上签字时由衷地发出感叹。
韦先生是广西融水县融水镇某街道38号房屋的所有人,艾先生是与他相邻的39号房屋的所有人。2012年底,艾先生房屋拆旧建新,韦先生认为艾先生新建房屋侵占其房屋楼面空间,双方产生矛盾纠纷。经邻居及相关部门调解无果后,韦先生以艾先生建新房屋未做好防护措施,导致建筑渣土掉落到韦先生房屋瓦面以及新建房屋第四层飘出墙面10厘米侵占韦先生房屋楼面为由,于2015年1月向广西融水苗族自治县人民法院起诉,请求排除妨害。广西融水苗族自治县人民法院经审理后作出民事判决,认定“艾先生房屋第二、三层的墙体均为12墙体,建造到第四层的时候,艾先生将第四层地梁增厚为18厘米,第四层墙体砌成18墙体。艾先生四楼南墙自西向东长达3.78米,砌砖飘出其房屋第三层楼外墙,并侵占到韦先生房屋楼面5至10厘米”事实,并判决艾先生于判决生效日期内自行清除韦先生房屋瓦面上的建筑渣土并修复被损毁的瓦面以及拆除其房屋第四层南墙侵占到韦先生房屋楼面的建筑。该判决生效后,艾先生不服判决,向广西融水苗族自治县人民法院申请再审,广西融水苗族自治县人民法院经审查后认为原判决事实清楚、证据充分、程序合法,于2016年11月作出民事裁定,裁定驳回艾先生的再审申请。后因艾先生未主动履行上述判决,韦先生向法院申请执行,广西融水苗族自治县人民法院已将该案执行完毕。
本以为双方矛盾就此结束,没想到艾先生又顺着第四层的墙面继续加建新楼层,韦先生认为艾先生加建行为也构成侵权,故继续向人民法院起诉。经一审、二审、再审程序审理后,2021年12月,法院最终判定:艾先生自行拆除其房屋第五层南墙飘出侵占到韦先生房屋楼面的建筑及清除其掉落在韦先生房屋瓦面上的建筑垃圾。此时,距离最初双方产生矛盾已经将近十年,艾先生已于2021年6月死亡,其配偶陈女士继承涉案房屋。2022年10月,韦先生向法院申请强制执行,本案进入执行阶段。
为真正达到案结事了,执行法官多次到现场勘察,向邻里居民详细了解情况,并调阅了与该案相关的证据资料。经过仔细勘察研判,负责承办该案的合议庭成员一致认为这起案件有和解的基础,于是执行法官对双方当事人进行耐心细致释法答疑,消除双方的对立和顾虑后,再借助邻居、律师热心参与开导,促使双方最终以陈女士补偿韦先生2万元现金的方式和解,并签署了执行和解协议。至此,持续十年之久的相邻关系纠纷案得以顺利解决,取得了良好的法律效果和社会效果。(何思洁)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)