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·解码兔年丨陈波:中国春节经济如何影响世界?******
中新社北京1月26日电 题:中国春节经济如何影响世界?
作者 陈波 华中科技大学教授、光谷自贸研究院院长
过去,一谈到“购物季”,许多人会联想到西方的圣诞购物季,对“黑色星期五”的热闹采购场景印象深刻。西方圣诞购物季之所以广为人知,除了西方国家自身经济繁盛的原因外,还在于其对外国商品进口的拉动作用,让世界都分享到圣诞假日经济的红利。
于全球华人而言,农历春节无疑是最重要的节日。然而,过去很长一段时间,由于中国消费水平在国际上相对较低,春节经济基本只在国内消化,与圣诞经济的影响力相去甚远。
时过境迁,如今中国国内生产总值(GDP)规模稳居世界第二,人均GDP超过12000美元,已跃升至中等偏上收入国家行列。百姓收入的提升和对生活品质的追求也带来了消费的繁荣。普通家庭采购的年货已不再局限于吃、穿、用等基本生活用品,而是出现了明显的消费升级,高档消费品和舶来品所占比重日益攀升。中国春节也和西方圣诞节一样,逐渐变成世界性的节日,其经济外溢效应日益影响着世界。
上海徐家汇商圈的春节灯饰。陈玉宇 摄中国春节经济的崛起,对世界经贸发展具有重要拉动作用。
在国内购物网站,“洋货下乡”“全球寻礼”“闪购全球”等各种春节促销活动令许多海外商家抓住了春节消费升级的商机,获利丰厚。以德国为例,春节消费使活跃于中国市场的德国品牌受益,汽车、食品和化妆品等“德国制造”产品深受中国消费者喜爱。
除了将舶来品“引进来”,中国居民充分利用春节长假“走出去”的热情也不断高涨,不少国人开始享受“洋春节”的异域情趣。世界各国为了吸引中国游客,已将春节打造成国际性节日。
如澳大利亚悉尼是国际华人的重要聚居城市。为迎接中国农历新年,悉尼推出了一系列活动。如今每到农历春节,悉尼的唐人街就被红色、金色和粉色的喜庆颜色装点,显示出十足的春节“年味”。苏格兰的国家博物馆会在其屋顶上挂满独角兽和中国龙的灯笼,在农历新年的清晨唤醒还在沉睡的爱丁堡,提醒人们中国新年喜庆活动的开始。此外,一些西方国家城市还通过富有中国韵味的水墨画展、双语同乐会、中国风音乐和舞蹈表演等形式迎接来自中国和世界的游客,共度新春佳节。
镇守悉尼唐人街的守岁狗花灯。陶社兰 摄于世界而言,中国春节经济的崛起至少带来以下五大方面的深远影响。
首先,全球购物季已开始呈现“圣诞+春节”模式。传统的西方购物节始于每年11月末的“黑色星期五”,至第二年元旦结束。而中国的春节购物季基本始于元旦,一直持续到农历正月十五(通常到2月上旬)。换言之,春节经济在全球的崛起将全球购物高峰拉长了一倍时间,有效地带动了世界需求,拉动了全球经济。现代宏观经济学之父凯恩斯认为“需求决定供给”。春节经济的新需求为全球创造了新供给乃至更多就业机会,使全球经济更具活力。
其次,增强了中国的“买方”地位。众所周知,中国改革开放40多年来的重要经验之一,就是出口带动型的经济成长模式的成功。中国在2009年取代德国,首次取得世界第一大出口国的地位,成了名副其实的“世界工厂”、全球市场上的最大卖家。
中国“卖方”领头羊的地位虽来之不易,但在全球市场上并不“讨好”。卖方国家抱怨中国的激烈竞争,买方国家则抱怨贸易逆差。因此,中国提出了“买全球、卖全球”的新型贸易发展策略。在打造以促进出口为导向的广交会品牌后,中国又组织了以进口为导向的“上海进博会”,成为世界瞩目的焦点之一。春节经济增强了中国的“买方”地位,在平衡贸易的同时,也让世界理解和适应中国在品质标准、文化习惯、行为偏好上的特点。
上海进博会雅诗兰黛化妆品展位。汤彦俊 摄第三,改变了国际需求的结构特性和商业模式,愈来愈凸显中国特征。
随着中国民众生活水平快速提高,小康家庭越来越多地在“春节购物车”中放入3C类电子产品、国际美妆大牌、高档服饰以及充满异域特色的高价值产品,其中不少是舶来品。这些春节经济中的进口需求高涨,正在逐渐改变国际商品需求的结构,国际上越来越多的制造商开始在其生产和商业计划中考虑春节经济的需求。
春节经济的另一个特征是电商模式的崛起。随着阿里、京东、拼多多等电商平台的涌现,中国的零售模式发生了革命性变化,消费者更偏好通过电商模式挑选采买自己心仪的商品。加之中国也鼓励跨境电商的发展,相应的关税安排也更加明晰合理。春节经济中的进口模式与圣诞购物季的传统进口模式不同,后者是以一般进口模式为主,前者则更偏重于跨境电商模式。由此可见,春节经济也推动了以跨境电商为代表的国际贸易数字化模式的变革。
跨境电商带货直播。俞方平 摄第四,在国际旅游文化中融入了更多的中国元素。
根据中国旅游研究院发布的数据,2019年中国出境游市场规模达到1.55亿人次,出境游客境外消费超过1338亿美元。无论从出境旅游消费规模还是出境旅游人数来看,中国都已成为全球第一。
春节长假是中国居民出境旅游的最热门时段之一,春节的旅游消费需求中除了感受异域文化以及享受外国商品和服务外,也包含着对于具有中华文化特色和符合华人消费习惯的商品及服务的青睐,外国商家们自然不会忽视。
值得注意的是,春节期间由于气候和地理上的便利性,中国居民的出境游更青睐于亚太国家。随着2022年1月《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)的正式实施,中国的春节经济无论从旅游消费还是跨境电商方面,都会因为高水平的RCEP合作开放而在亚太地区逐渐显示出更加突出的影响力。
中国民众春节出境游团体。钟欣 摄因此,中国新年日益变成一个世界性的节日。春节经济的全球化也成为向世界展示中国历史、文化、习俗等中国传统魅力的重要渠道。
第五,春节经济的国际化可望帮助中国培养外国朋友对中国商品和服务的消费习惯。
中国虽有“世界工厂”的美誉,但这也反映出中国出口以工业产品(尤其是代工、加工)为主的现实。一般而言,消费类产品的附加价值率更高。因此,为了提高中国出口产品的附加值率,一方面我们需要增加工业出口品的技术含量,另一方面也要提高消费品的出口比例。
随着春节经济在全球兴起,外国人在与海外华人共同体验中国年货的时候,事实上也为富含中国元素的特色消费品提供了在国际市场上的展示舞台。此外,春节经济的国际化也可望帮助中国服务业走向世界。春节经济的国际化既会吸引越来越多的外国人来中国体验正宗的中国传统文化习俗的魅力,也会有更多的书法、绘画、音乐、表演等在国外传播。
2018年2月,春节期间,美国职篮发展联盟球队在加拿大多伦多举行中国新年特别赛事。图为比赛间隙,场内表演舞狮。余瑞冬 摄过去三年来,新冠疫情对各国商贸合作及文化交流带来深刻变化,中国也深受影响。但随着中国疫情管控措施持续优化,中国与世界的连接正在迅速恢复。中国春节经济再次吸引世界目光,为全球提供共享喜乐与繁荣的机会。(完)
作者简介:
陈波,华中科技大学教授、博士生导师、开放与发展研究中心主任,光谷自贸研究院院长、海南大学双聘教授,兼任美联储达拉斯分行客座研究员。主要研究方向为国际贸易学、中国经济以及国际经济合作,在国际经济学、比较经济学的国际顶级期刊以及《经济研究》《管理世界》等国内经济管理顶级期刊发表论文20余篇,参与主持了上海、福建、湖北、海南等自贸区/港的研究咨询工作。获华中卓越学者、楚天学者等称号。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |