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
中国鱼用中国种 人均年占有量为世界两倍******
中国鱼用中国种 人均年占有量为世界两倍【水产养殖加工企业探索创新育种,水产品预制菜市场崛起,深加工成发展趋势】
从吃鱼难到年年有余,水产不再是人们逢年过节才有的硬菜,而是餐桌日常。我国人均水产品消费量2021年为14.2千克,比2015年的11.2千克上升26.8%,连续7年呈上升趋势。水产消费从“温饱型”向“品质型”过渡,青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼四大家鱼养殖热情减退,鲈鱼、鲟鱼等特种水产养殖量呈现较高增长,近五年养殖量增长率分别为78.4%和32.4%。
水产养殖加工企业探索创新育种以获得优质种源。受益于我国冷链物流不断完善,水产预制菜市场崛起,成为丰富人们蛋白质需求的重要补充。
瞄准育种攻克难题
“看今年哪种鱼卖价好,明年接着养”,过去渔民凭经验养殖,可能会造成产品过剩卖不上价。在富煌三珍总经理倪宝友看来,这是传统养殖高度分散的弊端。如今随着科学养殖意识逐渐增强,水产养殖逐渐实现标准化、规模化,也给水产品深加工带来稳定的原料供应。
不少企业与农户签订长期合作助推水产养殖标准化、规模化。富煌三珍有1440亩斑点叉尾鮰苗种繁育区,10万亩订单养殖基地。斑点叉尾鮰原产于北美洲,因抗病力强、骨刺少、肉质鲜美等成为烤鱼界的标配。
作为富煌三珍深加工产品的主要原料,斑点叉尾鮰在2015年时面临原种退化,攻克原种迭代成为公司发展的一道难题。“原种退化会降低鱼的抵抗力”,倪宝友说,公司为此联合江苏淡水水产研究所及全国水产技术推广总站联合攻关研发培育出“江丰1号”,其生长速度快、抗病力强,摆脱对原种依赖。“江丰1号”成为农业农村部重点推广养殖的水产新品种,带动全国产业链上下游年产值近500亿元。
可以说,近些年我国在水产种业方面不断突破,养殖种类丰富。数据显示,我国水产养殖种类达300种以上,水产养殖的种源自给率相当高,年提供苗种6万亿尾(粒)以上,基本实现“中国鱼主要用中国种”。2021年,我国养殖水产品人均年占有量47.36千克,是世界平均水平的两倍。
新技术为“鲜”护航
水产品在膳食结构中的比重不断增加,促使我国水产品需求持续增长。企业融入国内国际“双循环”格局,改变长期以来以出口为主的局面,转而深挖国内市场,发力水产深加工、延伸产业链,实现升级迭代。
包括国联水产、大湖股份、佳沃食品、富煌三珍等水产养殖企业延伸水产品加工产业链,实现由上游养殖到渠道营销升级转型。比如富煌三珍转向国内市场,专注斑点叉尾鮰细分品类推出烤鱼预制菜。“水产品预制菜的核心是保持原汁原味”,倪宝友介绍,目前传统的快速锁鲜技术多采用风冷,2019年公司与中科院合肥物质研究院合作,引入液浸式冰温保鲜冷冻技术,用零下40℃的微冻液系统进行冰温鲜冻,使解冻后鱼的口感与新鲜鱼几无差别,推动调味鱼行业提质升级。
水产深加工背后离不开冷链物流支撑。数据显示,2021年我国冷链市场规模近4000亿元,较2017年增长64%,2021年中国冷藏车保有量34万辆,较2017年增长195%。味知香、立高食品等预制菜企业还通过自建冷链物流体系保障配送。
品质生活下,越来越多的企业还通过技术实现从“塘头”到“餐桌”的全链条质量安全可追溯机制。未来,水产企业将继续从育种突破到技术创新为“鲜”护航,以更优质的蛋白水产品丰富人们的餐桌。
新京报记者 秦胜南
(文图:赵筱尘 巫邓炎)