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
以绿色发展推动农业现代化******
作者:包晓斌(中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员、农村发展研究所研究员)
推进农业绿色发展,不仅是一场关乎农业结构和生产方式调整的经济变革,也是一次行为模式、消费模式的绿色革命。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央作出一系列重大决策部署,农业发展全面绿色转型取得积极进展。同时也要看到,我国农业绿色发展不平衡不充分的问题依然突出,农业资源短缺、农业面源污染、农业生态系统退化、绿色优质农产品和生态产品供给不足等问题有待解决。
全面推进农业绿色发展是实现农业现代化的题中应有之义。习近平总书记指出,“良好生态环境是农村最大优势和宝贵财富”。我们要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,加快发展方式绿色转型,健全资源环境要素市场化配置体系,推动形成绿色低碳的生产方式,发展绿色低碳产业,增加绿色优质农产品供给,实现保供给、保收入、保生态的协调统一。
健全农业绿色生产体系
实现农业绿色发展,要推行绿色生产方式,优化农业要素配置,提高绿色全要素生产率,强化农业绿色发展的科技支撑,完善相关支持政策,把绿色发展导向贯穿农业发展全过程。
第一,建立健全绿色农业标准体系。建立绿色农业相关标准,覆盖农业生产源头、农业生产过程到农业废弃物资源化利用全过程。规范清洁化生产等农业技术操作规程,加强绿色生产网格化管理,确保从农业生产资料的投入到农业生产全过程达到绿色标准。切实加大资金投入,强化龙头企业原料生产基地基础设施建设,提升绿色生产标准化水平。
第二,推动绿色生产科技创新。优化农业生产要素配置,加强绿色生产技术研发与推广,以控肥控药、作物育种、产地环境修复等为重点,开展农业绿色生产技术攻关。推动高校、科研院所、企业等共同组建农业科技创新联盟,加强农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化等生产技术的集成研究和应用推广。加快绿色农业机械装备研发应用,提升农业机械化水平。
第三,落实农业绿色生产的支持政策。坚持以农民主体、市场主导、政府依法监管为基本遵循,既要明确生产经营者主体责任,又要通过市场引导和政府支持,调动广大农民参与绿色发展的积极性。完善有机农业用地和绿色农业用地的保护政策,推动实现资源有偿使用。完善促进农业资源合理利用与生态环境保护的农业补贴政策体系,有效利用绿色金融激励机制,更好支持农业绿色发展。
优化农业空间布局
实现农业绿色发展,要规范农业发展空间秩序,构建农业绿色发展产业链价值链,提升农业的综合价值,发挥生态资源优势,推动乡村产业走空间优化、资源节约、环境友好、生态稳定的路子。
第一,统筹安排农业生产布局。围绕解决空间布局上资源错配和供给错位的结构性矛盾,努力建立反映市场供求与资源稀缺程度的农业生产力布局,鼓励因地制宜、就地生产、就近供应。落实农业功能区制度,建立粮食生产功能区、重要农产品生产保护区。合理制定产业规划,将农业增产导向转变为提质导向。强化资源环境管控,因地制宜制定禁止和限制发展产业名录,控制种养业发展规模和强度。
第二,培育绿色优势产业。立足区域资源禀赋和比较优势,坚持保护生态优先,发展优势产业。推动生态产业园、田园综合体、农村一二三产业融合发展先导区等多元化发展,促进休闲农业和乡村旅游发展。推动农业产业全面提档升级,突出绿色生态导向,提升农业产业绿色化水平,推进农业生态产业化和产业生态化。
第三,合理调整种植业和养殖业结构。提升粮食综合产能,推进粮豆合理轮作。改善养殖生态环境,科学合理划定禁养区,适度调减南方水网地区养殖总量。推行水产健康养殖制度,优化水产养殖布局,严格控制限养区养殖规模,科学确定养殖容量和品种。
增加优质农产品供给
实现农业绿色发展,要把增加优质绿色农产品放在突出位置,统筹好保供给、保收入、保生态,确保粮食和重要农产品供给,实现农业的可持续发展。
一方面,健全加工流通体系。加强农产品供应链体系建设,统筹推动农产品精深加工与初加工、综合利用加工协调发展,提高流通效率,降低经营成本。完善县、乡、村三级物流体系,创新“短链”流通模式,加强产地市场信息服务功能建设,提升集中采购和跨区域配送能力,推进产地市场和新型经营主体与超市、社区、学校等消费端对接,健全农产品冷链物流服务体系。
另一方面,加强农产品数字化信息建设。构建信息共享平台,完善农产品生产记录档案制度,明确农产品质量安全生产经营主体责任。为确保农产品质量安全,可构建全链条可追溯体系,实现农产品源头追溯、流向跟踪、信息存储和产品召回等目标。同时,还要开展农产品认证、产品标签审定等工作,加强农产品市场监管,有效维护市场秩序。