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
《山海奇幻夜》:一览瑰丽东方之美******
作者:钟 玲
奇幻东方之美,始于山海。
在《山海经》光怪陆离的世界里,奇特的珍禽异兽、神秘的上古英雄,与山川湖海、奇花异草,共同构筑了一个“东方源宇宙”。
一部上古奇书,极尽古人对世间最旖旎的想象。1月14日北方小年夜,以《山海经》为主题的国风幻境音乐晚会《山海奇幻夜》,将在优酷、河南卫视与观众见面,“实现”数千年来人们对自然天地的浪漫神想。
自2021年《唐宫夜宴》火爆出圈开始,河南卫视在两年的时间里,又陆续打造了《芙蓉池》《纸扇书生》《洛神水赋》《墨舞中秋帖》等一系列创新传统文化的特别节目。此次与优酷合作推出的《山海奇幻夜》,将目光聚焦在传说奇著《山海经》,在舞台上重现了那个古老又遥远的山海世界,于神灵异民、珍禽奇兽、灵草嘉木的交相辉映中,铺展出一幅瑰丽的诗意长卷。
题材的突破和视听的创新,追寻传统文化新表达
张予曦的歌曲《春意晚》,歌颂美好的爱情;S.I.N.G的歌曲《红莲》,展现巾帼不让须眉的侠气;萨顶顶的歌曲《鱼跃而上》,传达鱼化鲲鹏意象之美;裁缝铺的《神树·琴侠》,寻觅《山海经》神树传说与三星堆的千年“邂逅”……
《山海奇幻夜》分别以兔飞猛进、万狮如意、年年有鱼和美年腾达4个篇章,由玉兔、醒狮、吉鱼、喜鹊四种瑞兽引出不同的祈福舞台,以传递瑞兽背后的美好寓意。
除此之外,《山海奇幻夜》还选取了三个维度的符号来进行内容创作,神兽符号、故事符号、山海奇幻世界的视觉符号。这些符号的体现运用涵盖到剧本、服化、音乐制作的方方面面。《山海奇幻夜》还在共享潮年主题的贯穿之下,以三个逻辑线索,勾画中国人亘古不变的传统新年祝愿——
“乐在一起,祈佑新年”,主持人在年夜饭中相聚,聊新年、侃瑞兽、开年符;“乐见山海,瑞兽送福”,不同的瑞兽故事引出不同的舞台节目,艺人登场送出新年祝愿;“乐享当下,国潮生活”,邀约年轻一代山海达人,追寻传统文化在现代生活中的有趣表达。
一条“山海奇幻街”和一座“山海火锅店”,汇聚国内知名的“90后”山海匠人,《山海奇幻夜》以更年轻、更国潮、更烟火的方式,与观众一起迎接新年。
音乐+故事的高度融合,映射奇幻东方之美
吴克群的《夸父追日》、萨顶顶的《鱼跃而上》、刘宇的《神想·山海入梦》……沉浸式、虚实结合的幻美盛景穿越天地、日月、山川,那些动听的音乐,通过《山海奇幻夜》的舞台,以“新姿”谱写了包罗万象的山海魅力。
夸父的壮志能在摇滚中呐喊,九尾的妩媚也可在情歌中妙曼,应龙的不畏更能在说唱中张扬……能想象得到吗?那些《山海经》里传奇的英雄与神兽,竟在现代国潮音的诠释下,有了新形象,有了新样貌。
吴克群表演的《夸父追日》,将夸父的传说与中国航天“夸父一号”卫星做了古今链接,突破了夸父形象“遥望太阳不可及”的传统定位,以夸父和巨日的“博弈”,表达“逐日——是人类心底的壮志!”的精神内核,把国人皆知的经典故事续写成新史诗,映射中国人永不言败的逐梦情怀;毛不易的《风吟诛仙》,以刻有日月山川、守护山河大地的黄帝上古神器轩辕剑作为舞台,用歌声缅怀往日英雄,追忆铁骨柔情……
在故事题材和音乐曲目的选择上,《山海奇幻夜》以适配、沉浸为基本原则,一方面选择音乐本身的故事背景和词曲意境就能代入山海传奇的音乐,一方面又将舞台的视觉延展让故事深入词曲意境去拓展观众的联想。《夸父追日》《鱼跃而上》《风吟诛仙》《星河入梦》《无畏》《红莲》等极具古风国潮的曲目,通过虚拟技术的方式,呈现出具有完整故事感的山海奇幻舞台,做到了“让音乐述说故事,让故事赋能音乐”。
《山海奇幻夜》的节目形式,并没有局限在《山海经》的一个个具体的故事中,而是通过不同角度呈现《山海经》背后的传统文化。
“妙染”“守护”“逐梦”“良缘”“不畏”……《山海奇幻夜》以10个关键词,为晚会的节目做了一番文化梳理。特别是刘宇的中国舞节目《山海画卷》,其创意核心就是“妙染”,在舞台上,他以身为笔,取色天地,在山海画卷上描绘出了鸾鸟、驺吾、烛龙三张《山海经》的巨幅画作。这三幅画作的取色均来自河南省博物院珍藏文物上的中国传统色彩,分别是汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶的青、武则天金简的金、《四神云气图》的赤!
用中国传统颜色之美,来制作XR的虚拟舞台;以年轻化的国潮舞蹈,来妙染山海瑞兽的风姿,这样有趣的传统文化传播方式,能以最直观的视觉体验,让观众感受到《山海经》的奇妙世界,以及中华文化的东方之美。
以山海为题、祈福为笔、瑞兽为灵,充满无穷想象力的《山海奇幻夜》,用音乐诠释流传华夏2500年的《山海经》,也用千年韵味的国风浪漫引领人们穿越回历史的星河中感受华夏文明。
这是又一次古典传奇与现代舞台的浪漫相遇,我已经等不及了,你们呢?(钟玲)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)