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
减盐食品的钠含量不一定少 看好营养标签购买低钠食品******
“早起开门七件事,柴米油盐酱醋茶”,盐的重要性在人们日常生活中不言而喻,但摄入过量的盐也有可能引发高血压等慢性病。近年来,随着人们健康意识的不断提升,“减盐”成了生活新风尚。
最近,国内各大电商平台纷纷启动年货节线上促销活动,减盐酱油、减盐榨菜、减盐蚝油等被打上“减盐”标签的食品,颇受消费者的欢迎。
既然是减盐食品,里面的盐少了,那是不是就能敞开肚子放心吃了?对此,科技日报记者采访了科信食品与健康信息交流中心科技传播部主任阮光锋。
减盐食品的钠含量不一定少
普通食盐的主要成分是氯化钠。很多消费者觉得,减盐食品就是低钠食品,这可大错特错了,因为一些减盐食品的钠含量不一定低。
记者通过调查发现,在某些减盐食品外包装的营养标签上,每百克食品含钠量甚至超过2000毫克,这个量已经和人体每日所需的钠含量(2000至2500毫克)相接近了。
为什么在减盐食品中,还含有这么多钠?
阮光锋告诉记者,这是因为“国家对减盐食品的含钠量没有统一标准”,具体减盐减了多少全靠行业自律。记者了解到,根据我国《预包装食品营养标签通则》,宣称钠(盐)含量减少的食品与参考食品相比,前者钠含量必须减少25%以上。简单来说,一款食品想宣称“减盐”,只需找一款大家熟悉的同类食品进行对标,让减盐食品的钠含量比对标食品低25%以上即可。
换句话说,减盐减的是相对的百分比,而非减到某个绝对值。如果对标食品含钠量过高,即使减少25%以上的钠含量,减盐食品的钠含量依然可能偏高。
“另外,减盐食品的口感也可能让消费者在不经意间摄入更多盐。”阮光锋补充道,不少消费者在挑选食品时注重口感,一些减盐调味品的减盐量一般,但口感却可能清淡很多,这导致人们在做饭时要放更多的减盐调味品,才能达到让人满意的口感。“比如,近几年减盐酱油很火,但是它的味道会差一些。原先放一勺酱油就能调出的味道,现在可能需要放2至3勺才行。这样计算下来,盐的总摄入量可能是增加的。”
看好营养标签购买低钠食品
相关专家提醒,科学减盐需要从“源头”做起,尽量购买低钠食品。
“低钠不是减盐。”阮光锋强调,“根据《预包装食品营养标签通则》的要求,每100克食品中钠含量小于等于120毫克方可被称为低钠食品。因此,减盐食品并不一定是低钠食品;相反,很多减盐食品仍然属于高钠食品范畴。”
识别哪些食品属于低钠食品,归根结底要关注的是钠含量本身。预包装食品包装袋上的营养标签,为消费者了解食品钠含量提供了帮助。
专家表示,消费者应重点关注食品外包装上营养成分表中钠的含量,看清其单位是“每100克”还是“每份”;若单位是“每份”,则还要看清每份是多少克,以此来计算食品中的钠含量。
“食用低钠食品、低钠盐等,在一定程度上可以控制钠的摄入,但肾脏疾病患者需要征询医生的意见,不要盲目选择低钠盐。”阮光锋补充道。
除此之外,科学减盐还需要从厨房做起,减少烹饪过程中盐的使用。
阮光锋表示,可以在厨房中使用限量盐勺,巧妙选择天然食材和调料增味、提鲜,这样可以在增加食物多样性的同时减少盐的使用。例如,可以用葱、姜、蒜、辣椒、花椒、柠檬和醋等增味;鸡精、酱油、蚝油、酱料等调料含有较高的钠,用它们提鲜时应适量、合理搭配。
“研究表明,减少5%至10%的烹调用盐通常不会对菜品口味产生明显影响,且有助于人们逐步适应并养成清淡少盐的饮食习惯。”阮光锋表示。
最后,减盐不仅要控制食盐、鸡精、味精、酱油等“看得见的盐”的摄入量,还要注意减少“隐形盐”的摄入。饼干、薯片等食品由于制作工艺的限制,含钠量较高,即使吃起来不咸,也不宜多吃。
“盐吃多了虽然不好,但盐中的钠是调节人体生理机能不可或缺的元素,对维持身体正常的生理活动和功能起着重要的作用,摄取太少或缺乏会出现疲劳、虚弱、倦怠等现象。”阮光锋总结道,“我们需要科学减盐,但不能矫枉过正。”(实习记者 裴宸纬)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)