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
课堂内外,他们用思想的力量凝心铸魂******
【新时代新征程新伟业】
课堂内外,他们用思想的力量凝心铸魂
——广大高校师生推动党的二十大精神“学起来”“讲起来”“用起来”
光明日报记者 周世祥 姚晓丹 刘博超
“通过邀请好友赛、双人赛、四人赛等形式,可以解锁答题勋章、抽取幸运奖品,以赛促学,形式灵活。在比赛过程中,不仅增进了同学间的友谊,更加深了对党的二十大报告和党章的理解。”靠着自己的实力“通关”后,北京理工大学外国语学院硕士研究生王禄玺表示。据悉,为引导广大青年学生深入学习党的二十大报告和党章,11月21日至12月30日,北理工面向全体学生开展“学习党的二十大精神”网络知识竞赛,引发了学生的广泛关注和参与。
“学起来”“讲起来”“用起来”……冬日的高校校园寒意袭人,但在教室里、广场上、党旗下、屏幕前,一次次“开讲了”点燃的是青春的热情,一次次“深入学”启迪的是智慧的头脑,投身科研、躬耕教学、精于专业建设,高校师生们用奋斗检验着学懂弄通的成果,将党的二十大报告中的真知灼见带入“双一流”建设和新时代教育高质量发展改革中,砥砺青春,踔厉奋发,勇毅前行,书写属于时代的新篇章。
“学起来” 直击理论热点,学懂弄通做实
5分钟,也许只是喝一杯水、看一篇新闻、聊两句家常的时间,在大学生活中可能很“碎片化”“不起眼”。但是在中国政法大学,5分钟可以上完一节有趣有益的“微党课”。
“最美课堂”获得者黄东,国际法学专家霍政欣,党史专家胡尚元、吴韵曦……这些“超豪华”的教师阵容共同组成了《法言微语二十大300秒微党课》,5分钟时间,一两个关键词,学校用“小而精”的微课堂带领师生学懂弄通党的二十大精神。
什么是中国式现代化?如何全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想?如何弘扬伟大建党精神?一个个重要的概念和知识点在老师们的讲述中深入浅出,潜移默化地让学生听懂、记住,筑牢思想根基。10月16日至今,中国政法大学党委组建二十大宣讲团,组织多次专题理论学习和宣讲,除了《法言微语二十大300秒微党课》之外,党的二十大“融宣讲”专栏,思政教师讲党课、“百场青春思政课”系列专题思政教育活动、青春讲师团“青椒思政小课堂”专场系列宣讲,“二十大和我的人生路”主题党团日活动等,共同组成了“融宣讲”格局,并充分利用文字、图片、视频等形式,线上线下相结合,打造校报、微信、微博、新闻网、社会媒体等各类媒体平台互联互通互动的融媒体矩阵,增强党的二十大精神宣传和理论学习的针对性、吸引力、实效性。
除了来自教师的讲述,中国政法大学还营造了朋辈间的“共同学习”“共同进步”氛围。在“扬帆正当时 是友亦为师”朋辈系列宣讲中,围绕学习宣传党的二十大精神,7位法大学子作为朋辈讲师,为同学们分享了他们个人独特的经历与成长的故事,把法学的基本理念融入个人成长的经历中,让同学们对党的二十大精神理解更透彻。
为了系统深入学好百年党史,北京理工大学机车学院硕士生邹雨初和“跨专业”团队小伙伴们最近致力的一件事,是把党史知识打造成一个知识图谱。
“运用深度学习捕捉数据方式、图谱化的呈现形式,我们提炼出来人物、事件、组织、旧址、文献这5类单元实体,通过把这5类单元实体进行整合,总结出了党史学习专业领域的14种相关关系,例如‘人物—事件’等等,并通过这一套单元实体、相关关系搭建出一个基础的自然语言处理的网络。我们用知识图谱加自然语言处理展现学习内容的方式,打造了‘知识图谱+党史’学习平台。”邹雨初表示,平台今后将向高校学生、文史领域爱好者研究者等敞开大门,将党史领域主观的“关系”数据化、可视化,搭建起知识之网,让党史学习教育的深度和广度得到拓展。
“讲起来” 强化精神指引,增强理想信念
除了“深入学”,各大高校近日也在以丰富多彩的形式,结合师生学习工作实际,开展参观、朗诵、答题等活动,将党的二十大精神传达好、领悟透。
在北京航空航天大学航空科学与工程学院,21级硕士生党支部开展联合主题党日活动,前往国家博物馆参观“人格的力量——中国共产党人的家国情怀”主题展览。170余件各个历史时期中国共产党党员的手稿、家信、遗书等珍贵文献以及各类实物,包括李大钊的《狱中自述》、何叔衡在长征出发前夕送给林伯渠的毛衣、方志敏嘱托胡逸民把手稿带出监狱的亲笔信、王继才夫妇在开山岛守岛时升起的国旗、钟南山赴武汉的高铁票等呈现在学生面前。
“每件展品都饱含中国共产党人不畏艰险、不惧牺牲、不懈奋斗的家国情怀,我们青年党员应该传承革命精神,汲取先辈们的人格力量,奋发有为,以‘赶考’的清醒和坚定答好新时代的答卷。”北航学生纷纷有感而发。
为迅速掀起学习宣传贯彻党的二十大精神热潮,激励广大师生凝心聚力,踔厉奋发,对外经贸大学举办了“喜庆二十大 建功新时代”主题朗诵大赛。主题朗诵以惠园诗社的诗《山村喜事》开场后,来自该校各分工会的19支参赛队伍倾情演出。《红船的方向》展现了对伟大建党精神的深情诠释,《我心中那面神圣的旗帜》凝聚起全体党员对党的赤诚,《月光下的中国》《亲爱的党》等朗诵更是以丰富多彩的形式表达着青年学子对祖国最深沉的热爱,与党同呼吸、共命运、心连心的真挚情感。
“诗歌朗诵会是一场生动有效的党课,也是一次别开生面的大思政课。各个学院、各个职能部门都把党的二十大新思想、新提法、新表述及时且深刻地表达出来,从党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史、中华民族发展史中汲取营养,给大家进行了一场深刻的思想教育。”对外经贸大学校长夏文斌说。
“把党的二十大精神学习与知识竞赛有机结合,可以使广大教师在挑战与竞答中深刻领会和把握党的二十大的精神实质和丰富内涵,既增强了建设社会主义现代化强国的理想信念,同时也明确了建功新时代、奋进新征程的行动指引。”北京理工大学马克思主义学院青年教师张虹谈道。11月21日至30日,学校面向全校教职员工,组织开展了“喜庆二十大 奋进新征程”线上知识竞赛,活动获得了教职员工的好评。
“用起来” 统筹三大战略,服务重大需求
党的二十大报告中统筹教育、科技、人才发展,科教兴国、人才强国、创新驱动发展战略,记者注意到,在不少高校,科研更立足于国家社会发展重大需求,攻关更具前沿性、引领性的课题项目;科技赋能育人以新的想象空间,让拔尖创新人才成长土壤更为肥沃。
汽车能在天上飞了?11月17日,北京理工大学、北京理工大学重庆创新中心、酷黑科技(北京)有限公司与重庆市联合发布了项昌乐院士团队研发的全球首款载人级两座智能分体式飞行汽车工程样车,可实现人员、货物空地转运的无缝衔接,具备更大的灵活性。飞行汽车技术负责人、机械与车辆学院副院长王伟达教授表示,党的二十大报告为科技工作者指明了前进方向,在科技强国、交通强国战略和未来立体交通装备重大需求指引下,团队加强“原创性引领性科技攻关”,工程样车研制与试验验证近期取得关键进展。下一步,团队将加快推进成果转化和示范运行,将科技创新书写在新型立体城市空间中。
学生对上课内容如果有问题,或者愿意深入学习,不用加好友,随时可以在线“@”老师;上课如有知识点没听懂,可以随时回看课程视频;检验学生上网课知识掌握情况,教师可“一键”生成题目,随时发起测试,方便快捷。这就是“延河课堂”上线后北理工师生们的真实体验。
“一是打破了物理空间限制,北理工不少研究生,有时需要外出参加一些科创比赛,可能就会错过一两节课程,运用延河课堂可以随时随地学习;二是破除了时间的限制,在考前复习时方便及时查漏补缺;三是PPT有实时投屏功能,即使坐在后排也不用担心PPT字小看不清、拍不到了。”邹雨初表示。
“今后,我们还将推动‘数字图谱’建设,比如高等数学,从最开始微积分到复变函数,是一串知识点,我们把知识点串起来,构成了属于这个科目的一张知识网。这个环节打通以后,学生们想学什么知识点、整体脉络如何,都可以看到,一目了然。对于教师而言,更能准确定位所教知识和学生已学内容、今后深造方向的关系,对课程的重点把握得更好;对于专业责任教授、教学管理部门来讲,可以更好了解到整个专业的毕业要求有无全面覆盖这些知识内容,进一步优化课程体系。”北京理工大学教务部副部长肖煊表示。
“北理工基于智联网技术框架重塑‘人机物环’关系,构建三维空间与时间及知识两个维度协同融合的‘五维教育’,全面构建全人化人才培养图谱,通过构建素养图谱、知识图谱、能力图谱、素质图谱,四谱合一,重塑教育生态、赋能教育教学,推动全人化人才培养在内容、手段、模式、体系等方面的综合变革。”校党委书记张军表示,“党的二十大之后,北理工还要继续建设好智能化教学管理与服务平台,利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合,推进数字化人才培养,把数字资源的静态势能转化为教育改革的强大动能。”
《光明日报》( 2022年12月27日 07版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)