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
东西问·中外对话 | 桑德施奈德:动辄质疑中国“渗透”为何暴露了西方的不自信?******
执政十六年后,德国总理默克尔终谢幕,朔尔茨正式接棒。“后默克尔时代”的中德与中欧关系通向何方?中美关系历经波折,德国和欧洲又该如何自处?
中新社“东西问·中外对话”日前邀请德国慕尼黑东方基金会主席、慕尼黑孔子学院理事约翰娜·帕拉特与德国著名国际关系学者埃伯哈德·桑德施奈德和中新社德国分社首席记者、中新网研究院副院长彭大伟围绕上述议题展开对话。桑德施奈德表示,以一种指手画脚的方式指责中国,或者一味地说中国没有达到西方的期待,都不是建设性地处理对华关系的方式。他不仅反对制裁,更针对“对华脱钩”指出,任何一国倘若陷入同中国的持续对抗之中,都不会符合其自身的利益,各方都将从中受害。
埃伯哈德·桑德施奈德(Prof. Dr. EberhardSandschneider)是德国著名国际关系学者、中国问题专家。曾任德国外交协会研究所所长、柏林自由大学政治系主任、德国联邦安全政策研究院咨询委员。现为柏林自由大学荣休教授、“柏林全球顾问”咨询公司合伙人。约翰娜·帕拉特(Johanna Poellath)女士是慕尼黑东方基金会主席、慕尼黑孔子学院理事。
资料图:朔尔茨(左)和默克尔。以下是对话全文摘编:
彭大伟:您如何看待亨廷顿的文明冲突论?
桑德施奈德:哈佛教授格雷厄姆·艾利森在他近年出版的著作里讨论了著名的“修昔底德陷阱”。这实际上在全球历史上并不是什么新鲜事。中国的崛起其实是一个完全正常的过程,试想当一个国家有着14亿人口和如此广阔的面积,且在40年时间里年平均经济增速达到两位数时,那么在40年后,没有人会对其将经济实力转化为政治影响力和军事能力感到惊讶。
任何一国倘若陷入同中国的持续对抗之中,都不会符合其自身的利益,我们都将从中受害。始于特朗普、被拜登所承袭的一个“魔咒”是“脱钩”,这意味着世界上最大的两个经济体相互解除联系。这种做法将令德国企业陷入一个几乎无法解决的“二选一”困境——究竟应该专注于中美哪一个市场?因为制裁而不得不疏远哪个市场?因此,如何妥善处理对华关系,是关系到德国企业生死存亡的问题。
最近一些日子里,当考虑到在阿富汗、伊拉克、利比亚、叙利亚等地所发生的事情,我们同中国谈论“价值体系”又该从何谈起?在这些地方,我们试图通过武力将西方的价值体系贯彻到政治当中,最终却以惨败告终。这些事件令人惋惜的结果是,与中国对西方的批评相比,西方自己对自身价值体系造成的破坏要大得多。这就是西方“价值观外交”的陷阱,我们的公信力严重受损。
彭大伟:您如何看待中美双方近期改善关系的尝试?这对中德和中欧关系意味着什么?
桑德施奈德:对话本身就已经很重要,对于避免军事摩擦很重要。中美之间的对峙状态并未消失,但双方已经开启了对话,这是较长时间以来的首个积极信号,因此非常重要。
2021年10月28日,第400家德企签约落户江苏太仓。太仓市委宣传部供图帕拉特:一方面,中国已是一个德国和欧洲绕不开的全球经济大国;另一方面,西方在人权和价值观等问题上对中国有着强烈的指责。德国如何能够在这种紧张的环境下仍维持良好的对外政策?
桑德施奈德:我不会以一种指手画脚的方式给中国提出建议,不会一味地说“中国没有做我们期待他做的事情”,而是试着为中国的政策提出建议,让中国能够做得更符合自身利益。
中国可以从美国那里得到的启示是,应该经受得住一部分批评,同时以建设性的态度应对这些批评,至于另一部分批评,应当反击时当然就要反击。但总的来说,承受批评是一个全球性大国必须要习惯的事情。
另一方面,西方又应该如何改善其对华政策呢?首先,我对中国有超过40年的观察,我们最大的问题出在预期管理。我的一些美国同行40年来都没有改变过他们的做法。而当发现中国没有“照办”,他们的反应当然是愤怒,甚至有一些沮丧。不管西方喜不喜欢,或者觉得是否达到其预期值,中国去维护其自身利益都是完全正当的一种权利。这就意味着预期管理是西方处理与中国关系时的一大挑战。
第二个问题则是对华政策的内政化。当政治人物批评中国“侵犯人权”“盗窃技术”“市场准入”等时,很容易在其国内博得叫好声,但这却与其批评的内容没有联系。我们并没有付出和中国的体量相称的努力去理解这个幅员辽阔的国家,这也就造成了我们围绕中国的讨论所具有的特点是一种显而易见的傲慢。我们认为我们的价值体系和政治体系对中国也是适用的,但中国并不接受这一套。在中国国内政治的语境下,西方多年以来的这种傲慢让人想起了历史上曾遭受的屈辱。
如果要寻找到一个概念,其能够简要地概括一种多维度、而不是非黑即白的对华政策的话,我想引用我十分尊敬的德国前驻华大使施明贤(Michael Schäfer)的话,他对中国有着非凡的理解——“平等而充满尊重的对话”。除了对话,没有其它选项。制裁是备选项吗?我想不出西方出于各种理由对中国实施的制裁中,有哪一次最终达到了其最初设想的目的。
德国和中国明年将迎来建交五十周年。1972年时,没有人想象得到,德中之间的经济和政治关系能够达到近几年的水平。希望最终来自于双方的善意,来自于相互学习的意愿,这样方能成功化解棘手的挑战。
帕拉特:为何西方很多人担心“随着中国在全球的经济扩张,政治影响力也随之增长”,您认为这一影响力有多强?西方民主现在需要被“保卫”吗?
桑德施奈德:民主当然需要保卫,但是保卫民主时需要更加自信。要说明这一问题,围绕孔子学院的争论就是很好的例子。据称中国正试图“向西方社会施加巨大影响”,孔子学院就是实现这一目的的“潜水艇”之一。这么说真的对吗?好吧,或许可以说,“孔子学院被赋予的使命是向世界展示一个正面的中国形象”。但这是中国独有的做法吗?并不是。德国的歌德学院在做什么?德国的各大政治基金会又在做什么?德国发展援助机构GIZ做的又是什么呢?
一个国家试着尽可能去展示其正面形象——这在全世界范围内是最正常不过的一种做法了。美国这么做,欧洲也这么做,现在中国也在这么做。我们不该为此批评中国。质疑者在此过程中暴露了对自身价值观吸引力的不自信。说到这里,我又想回到施明贤的那句话,必须要以充满尊重的方式进行对话。
当地时间8日上午,德国联邦议院正式选举社民党总理候选人朔尔茨为新一届德国总理。帕拉特:您如何看待德国未来几年的外交政策?
桑德施奈德:从很多角度来看,德国外交政策无疑都处在一个重大的变动期。首先是跨大西洋关系的变化,我们已经看到了美国外交政策最新的走向,欧洲已经不再是美国最核心的盟友,拜登在做决定前甚至都不问一问欧洲——无论是巴黎还是柏林,这给德国和欧盟的外交政策带来了一种震撼效应。其次,欧盟内部也存在着迷茫。我们有对外行动部门,但缺乏一个外交政策;我们有欧盟外交与安全政策高级代表,但没有人会真正宣称“欧盟有统一的外交政策”。因此德国外交政策面临巨大的挑战。
中国是一种贤能政治。一名官员如果无法证明其具备相应的能力和经验,是没有可能当上中国外交部门的负责人的。在这一方面,中国是结果导向性的。而在德国,如果一场政府组阁谈判赶上了错误的时间节点或是不理想的情形,是可能推出一位毫无外交经验的外交部长的。中国不会出现这样的事。这样的事对德国外交政策不会带来益处。
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