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
中国女足吹响集结号 主帅:今年三大比赛任务都很重******
为备战女足世界杯、杭州亚运会、巴黎奥预赛,中国女足于1月26日在位于广州番禺的广州足球俱乐部基地重新集结,从而成为农历兔年首支吹响集结号的国字号球队。主教练水庆霞为带队做好本期集训工作,并打好4场安排在西班牙进行的国际热身赛,累计征调了34名球员。其中包括王霜、唐佳丽两位在海外俱乐部效力的主力球员在内,共28名球员参加国内阶段的训练。由于各项大赛参赛人数均受到严格限定,教练组将结合训练与实战的情况,对现有阵容进行适度精简,这也意味着中国女足农历新年的备战工作将以激烈的内部竞争为开端。
虽重夺亚洲冠军
复兴之路仍漫漫
在刚刚过去的农历虎年中,中国女足无疑是各男、女国字号球队中,成绩最优秀的一支。在去年1月下旬至2月初印度进行的女足亚洲杯比赛中,中国女足一路过关斩将,最终在决赛中逆转取胜韩国队,从而时隔16年后重夺赛事冠军。从过去一年时间里的运行情况来看,中国女足在中国足协支持以及以名宿水庆霞为主帅的教练组指挥下,已经回归到正常的发展轨道上来,她们也重新唤起了广大国内球迷的希望。
不过,在飞速发展的当今国际女子足坛,没有哪支球队可以安逸地躺在功劳簿上。中国女足虽重夺亚洲杯桂冠,但夺冠除得益于全队上下辛勤付出外,亦存在运气的成分。比如中国女足在亚洲杯半决赛对阵日本队、决赛对阵韩国队时,取胜过程跌宕起伏,甚至一度陷入场面被动。此外,中国女足在当届赛事中未曾遭遇劲敌澳大利亚队,而作为亚足联各会员协会女足代表队中排名最高的朝鲜女足未能参赛。因此,对于中国女足重夺亚洲杯冠军,无论中国足协,还是水庆霞教练团队都保持着比较清醒的认识,中国女足欲实现复兴,长路漫漫。
保障人员配置充足
实力终是重要砝码
也正是眼见未来国际女子足球竞争形势渐趋严峻,中国女足于去年12月5日便在海口市开启了新周期备战的序幕。在上期集训于今年1月20日(农历虎年腊月二十九)结束后不到一周,球队便于1月26日(农历正月初五)在广州番禺吹响农历新年的第一声集结号。
考虑到中国女足在今年这个大赛年里将相继投入到女足世界杯、杭州亚运会女足赛、巴黎奥运会女足亚洲区预选赛3项重大赛事,中国足协为球队提供了最大限度的支持。以服务保障人员配置为例,协会特邀连续在国字号男、女足球队工作20年左右的队医,现河北足球俱乐部队医张鹏担任本届中国女足主治医生,而另一位队医伊青,在此之前也多次为U23等国字号男、女球队提供医疗服务。此外,球队除正常配备教练团队成员外,还分别邀请到两名体能教练、3名专职科研与技战术分析人员。
当然,实力始终是球队大赛最重要的竞争砝码。按照中国足协公布的集训通知,累计有34名球员入选新一期中国女足集训阵容,其中包括王霜、唐佳丽两名在海外俱乐部效力的主力攻击手在内,共28名球员参加国内部分的集训。张琳艳等6名海外俱乐部球员则将于2月10日以后,也就是球队抵达西班牙后,赴当地与球队会合。
下月热身赛程紧密
球员之间竞争激烈
按照计划,中国女足抵达西班牙后,将分别于2月14日VS西班牙皇家贝蒂斯俱乐部女足、2月16日VS瑞典女足、2月19日VS西班牙维瓦尔竞技女足、2月22日VS爱尔兰女足。考虑到本次西班牙之旅热身场次相对较多,且赛程紧密,上述34名球员可能全部或绝大多数赴西班牙参赛。不过,与去年卡塔尔男足世界杯一样,本届女足世界杯各参赛队每支至多报名26名队员,而杭州亚运会女足赛、巴黎奥运会女足预选赛各参赛队报名球员人数上限无论是否与往届保持一致,其具体人数都不会超过26人。因此中国女足接下来在辛勤备战同时,球员之间也会展开良性而激烈的竞争。
按照惯例,中国女足主帅水庆霞在全队集中日当天会向弟子们做“动员”讲话。她表示:“今年中国女足的三大比赛任务很重,我们的训练要求会比以往更加严格。教练组和队员之间相互信任,达成了统一的目标。我们将做好充足准备,全力以赴踢好每一场比赛。”
北京青年报 文/本报记者 肖赧 统筹/杜锐
(文图:赵筱尘 巫邓炎)