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
文化过客的目光与足迹——读《遥远的彩虹班》******
【光明书话】
作者:谈凤霞(南京师范大学文学院教授、博士生导师)
互联网时代,世界各地的时事新闻瞬间传播,风景生活也都可以一览无余。虽然网络缩短了时空距离,但是对于一方水土的深刻认知,唯有真正踏入才能有切身感受,而且这份感受不仅是关于异域,也连带着我们的故土;不仅关于我们的所来、所在,也关于我们的所往。作为异国他乡的匆匆过客,会有属于过客的新鲜而独到的目光,甚至也可能会留下过客的美好足迹,找到未来的行走方向。荆凡以自身南非生活经历为蓝本创作的儿童小说《遥远的彩虹班》就铺展着这样的目光,铭刻着这样的足迹,也昭示着作者对教育和文化的多重思考。
《遥远的彩虹班》 荆凡 著 浙江少年儿童出版社
一
这部小说中的异域不是我们颇为熟悉的西方欧美国家,而是相对冷门的非洲最南端。南非因其先后被荷兰和英国殖民的历史及世界各国移民的当代交汇,带来众多的民族和种族,美丽的南非成了民族的大熔炉,被誉为“彩虹之国”。故事的主人公苏远母子来到南非开普敦,领略了南非的山海、草原、野生动物等绮丽的自然风光,这些炫目的热带风光让他们惊叹和沉醉,但无法抚慰他们在异国的孤独和渴望。
苏远一家在南非除了和一些中国朋友来往,也结识了南非当地的外国朋友,同胞乡情和跨国友谊给他们的生活带来了丰富的情调和温润的感动。苏远一家对于文化有着开放的眼光,他们参观南非的艺术博览会,拜访南非祖鲁民族的友人。“彩虹之音”一章浓墨重彩地渲染了不同民族之间的文化艺术交流,尤其是多民族的音乐展示。音乐既凸显了民族的特色,同时也消泯了民族的隔阂。相互尊重、相互欣赏、相互帮助,是他们的国际交往准则。苏远爸爸在外地得了疟疾的危难之际,南非友人不离不弃地关照;在苏远母子骑车和开车遭遇危险之时,好心人伸出了援助之手,让他们感激万分;苏远妈妈也接受了外国邻居的孩子进班学习中文的请求。作者以苏远一家在南非的两年生活经历来展现南非社会的风土人情,目光中大多是欣赏,但也有对于社会治安等问题的批判。
身在异国,真正让苏远母子心心念念的,是“母语中文”这片根植于文化土壤中的“精神家园”。 存在主义哲学家海德格尔认为“语言是存在的家园”,语言、存在、思维三位一体。语言学派的代表人物维特根斯坦甚至主张哲学的本质就是语言,语言是人类思想的表达,是整个文明的基础。《遥远的彩虹班》并非旨在探讨形而上的哲学,而是立意在于与语言紧密联系的文化。苏远到达南非后,需要学习英语来更好地融入当地学校和文化;但是在情感上,他更倾心于自己的母语,更加觉察到中文的美和亲切。这是目光在两种文化之间逡巡过后的自然选择,母语联接着我们的民族身份和文化认同。定居南非的华人家长都希望下一代的孩子能够学习中国语言,以了解和承接民族文化之根;而外国友人则出于对中国的好奇和喜爱而希望能学习中文。林如荠在开普敦开设的中文学习班收了七个不同肤色和身份的孩子,但相同的是他们对于中文的热情。林如荠没有把中文当作交际语言来教授,而是用心地选择中国诗词,传达语言本身及其内在的文化底蕴之美。从语言哲学来说,语言的表达方式不同,世界显示的方式就不同。中国古典诗词显示的是优雅的诗意、含蓄的情致,可以让孩子们触摸中华民族的文脉,感受其隽永的气韵,增益其对于中国的亲近之心。
小说节奏舒缓,作者没有刻意设计扣人心弦的故事情节,而是以散文般的笔致平实地讲述苏远母子的过客生活,而学习中文则成了作者构想主体故事的情节线索,尤其在小说的后半部分更是集中笔力,层层推进地烘托这一事件之影响与意义。苏远一家临回国前,费尽周折地去寻找老师来延续“永远的彩虹班”。他们回顾过去:“两年上课的时光像彩虹一样闪着赤橙黄绿青蓝紫的光,在三个人的脑子里闪过——在异国他乡的汉语荒漠里,他们竟然在这小小的书房里挖出了一口母语的井,养育了一片小小的、小小的绿洲。”作为过客,这片“中文绿洲”是他们在南非开普敦这个异国他乡留下的足迹,是他们的不舍,也是欣慰。
二
在异域土地上,苏远母子也留下了成长的足迹。从初来乍到时对于陌生世界的忐忑、遭遇危险时的惊恐,到和南非友人交往中的融洽,再到建立中文学习班之后的适应,尤其是在中文的学与教中找到了自身的根基和价值。苏远变得更加自信大方,林如荠也在一连串的考验中,找到了作者所言的“自适”。很多时候,生活环境的变化是对成长的一种催化剂——无论是对大人还是孩子,逼着我们走出熟悉的舒适区,去面对和接受新的挑战。这需要勇气、耐心、智慧。在不同文化的对照甚至碰撞中,我们需要清醒地辨识自身文化的优异与缺失,去芜存菁地吸收异域文化以取长补短,在保持自己身份之际又扩展自己的世界,并思考可以有何增进文化交流的作为并付诸实践。
南非是一个盛产宝石的国度,在这部以南非为地点的小说中,苏远欣赏过南非自然界的奇特宝石,钟情于母语中文这块熠熠闪光的文化宝石,也珍爱跨越国界的友谊的宝石。《遥远的彩虹班》的“遥远”其实暗含了远与近:在遥远的异国他乡发展了对于自身母语文化的“亲近”,也生发了和异国文化及友人的“亲近”,而“彩虹”的丰富颜色则代表了多元文化的包容。小说中多次写到南非的圆形田地:“田地中,有的圆则和别的圆相互拥抱着。还有的,三三两两,各种排列组合。这些特别的田地,有的满圆碧绿,有的整圆金黄,也有的被对半劈开,在同一个圆里种了两种不同颜色的作物。”这一描写看似闲笔,实则是神来之笔。新奇的圆形田地既是南非的一种特色地理风貌,也象征了在这片土地上各色文化的兼容并包。圆形代表了圆融与和谐,而各种色彩的圆更是体现了当今世界所需要的和谐并存、美美与共的兼容并包精神。因此,《遥远的彩虹班》是融汇了中华民族气韵与当代世界气象的文化与情感的结晶。
《光明日报》( 2023年01月12日 11版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)