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
31省份CPI出炉:20地稳在“1时代”,有你家乡吗******
中新经纬1月17日电 (王永乐)日前,国家统计局公布了31省份2022年12月居民消费价格指数(CPI)。中新经纬梳理发现,12月,21省份CPI同比涨幅高于上月。其中,重庆最高为涨2.7%,陕西最低涨1.0%。
图源:国家统计局网站21地CPI涨幅扩大
国家统计局数据显示,2022年全年,全国CPI比上年上涨2.0%。12月,全国CPI环比持平,同比上涨1.8%。同比涨幅较11月扩大0.2个百分点,连续两个月处于“1时代”。
中新经纬梳理发现,31省份12月CPI同比均为上涨,涨幅高于或低于全国水平的省份分别为13个和14个,11月分别为11个和15个。从涨幅来看,海南等21省份涨幅高于11月,上月仅有海南涨幅扩大;3省份与11月持平,上月持平省份仅有西藏;7省份涨幅低于11月,上月则有29省份涨幅收窄。此外,值得注意的是,“2时代”省份较上月增加5地。
具体来看,重庆、新疆、广东、上海、福建、西藏、青海、江苏、江西、湖北、海南、山西、甘肃等13省份涨幅高于全国水平,其中重庆等11省份处于“2时代”,较上月增加了广东、上海等5省份;北京、辽宁、吉林、浙江涨幅与全国水平持平;天津、黑龙江、广西、四川、云南、宁夏、河北、山东、内蒙古、湖南、安徽、贵州、河南、陕西等14省份涨幅低于全国水平。
另外,从增减幅来看,海南继续居首,增加0.9个百分点,新疆降幅最大为0.6个百分点。
东北证券宏观报告指出,受疫情影响,12月CPI通胀较前月稍有回升,但回升幅度略低于市场预期。结构上,菜价与猪价对冲,食品仍是主要贡献力量,油价对CPI形成小幅拖累,核心CPI较前月略有升温。
未来CPI怎么走?
官方:有能力继续保持物价总体稳定
2022年,国内物价保持平稳运行态势。对于2023年物价,从官方和机构预测来看,高通胀风险不大。
针对2023年物价走势,国家发改委价格司司长万劲松1月12日表示,尽管国际大宗商品价格可能高位波动,输入性通胀压力仍然存在,但我国物价保持平稳运行具有坚实基础。粮食生产连续丰收,生猪产能合理充裕,重要民生商品供应充足,基础能源保障有力,保供稳价体系进一步健全,完全有信心、有能力继续保持物价总体稳定。
国盛证券首席经济学家熊园等发文指出,2023年通胀风险可控,CPI中枢可能升至2.1%左右,节奏上前高后低,1至2月可能阶段性升至3.0%左右。
文章同时列出两大不确定性因素:一是防疫政策优化之后,需求集中释放、叠加2022年偏松货币政策的滞后影响,服务价格有阶段性脉冲式上行风险;二是地缘政治不确定性仍强,全球能源危机、粮食危机仍有较强不确定性,可能增加我国输入型通胀压力。
平安证券报告预计,2023年上半年CPI的阶段性高点在一季度,可能会达到2.5%上下。超季节性因素中,可能猪价的影响最大,但涨幅也相对可控,上半年CPI可能仍然难以突破3.0%。
东方金诚首席宏观分析师王青认为,消费修复有可能带动CPI涨幅阶段性扩大,特别是与服务消费相关的文娱旅游、酒店、机票等价格可能出现较快上涨。预计2023年CPI涨幅中枢会有所抬高,全年累计涨幅有望达到2.5%左右,其中年初运行在2.0%或略高的温和区间。
“2023年猪周期将主要运行在价格下行阶段,前期美欧货币当局大幅收紧政策会带动 2023年海外通胀较快降温,这些因素都不支持国内CPI在2023年出现大幅上涨。”王青表示。
东北证券宏观报告预计,叠加基数影响测算,2023年CPI通胀全年呈V型走势,7月迎来年内低点,三四季度将趋势上行。其中需要注意两点:一是受猪价显著拖累,1月CPI同比较2022年12月难有显著抬升,而2月受基数影响将成为上半年通胀高点;二是核心CPI将趋势向上,但是供需矛盾转换需要时间,叠加2022年M1货币供给同比连续收缩,核心CPI上行节奏相对可控。(中新经纬APP)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |