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
既要好上学,也要上好学(解码·教育均衡发展)******
海南2022年新增基础教育学位5.1万余个
既要好上学,也要上好学(解码·教育均衡发展)
本报记者 赵 鹏 曹文轩
核心阅读
县城中学生源回流、薄弱校弯道超车、特色课程丰富多彩……这是海南推进教育改革、促进义务教育均衡发展带来的变化。党的二十大报告提出,加快义务教育优质均衡发展和城乡一体化,优化区域教育资源配置。近年来,海南通过加强基础建设、实施集团化办学等创新改革,实现义务教育提质增效,2022年新增基础教育学位5.1万余个。
走进海南省陵水黎族自治县的中央民族大学附属中学陵水分校,青春气息扑面而来:课间,孩子们从身边经过,主动停下来打招呼;放学后,学生自发的兴趣表演多姿多彩……
随着民大附中的进入并带动当地教育质量提升,自2018年以来陵水全县“回流”学生超过7000人。民大附中陵水分校的改变,是海南推进落实“既要好上学,也要上好学”、促进义务教育均衡发展的缩影。据统计,2022年,海南全省新增基础教育学位5.1万余个。
增配套、补短板,增加学位供给
2022年9月4日,海口市滨海九小新埠分校开学。作为新投入使用的一所公立学校,教学楼、行政楼、综合楼、宿舍楼一应俱全,全校共设24个班,可提供超过1000个学位。据统计,仅2022年秋季学期,海口就新增4所公办学校和1所民办高级中学。包括扩建在内,海口市年度净增义务教育公办学位超过8000个。
2020年,海南全面启动自贸港建设。在海口、三亚等人口相对集中的老城区和人口不断涌入的新开发区、重点园区,本身空间资源紧张,而教育需求持续增加,“上学难”问题凸显。如何才能化解?自2017年起,海口启动了“一校两园”“增加学位改扩建”等增配套、补短板的基础设施建设项目。
5年来,海口重点在秀英区的西海岸片区、市三十三小周边、海南职工秀英子弟学校周边等学位需求最为迫切的地区,按照“1拆1建大于1”原则,一手抓升级、一手抓整合,不断增加学位有效供给。据统计,过去5年,海口共新增义务教育公办学位4.9万个。
引优质、带薄弱,开展集团化办学
2022年9月13日,海南中学白沙学校揭牌,这也是海南跨区域集团化办学工作的又一标志性成果。位于白沙黎族自治县的白沙中学,曾是全省有名的薄弱校,海南中学则是全省闻名的重点校。此次将白沙中学以委托方式交给海南中学展开教学管理,后者将选派优秀教师与白沙中学的教师团队深度融合,并最终形成一体化办学。
以往,由于地区发展不平衡,海南很多县市基层学校始终困于自身条件而难以发展成长,从而导致教育水平失衡。曾为贫困县的陵水,也面临这样的困窘。改变发生在2013年9月。按照省级示范学校标准建设、以“协议管理、整体委托、自主办学”为模式的民大附中陵水分校正式引入和建成。3年后,该校一、二本上线率达到84%。
以改革创新为驱动,陵水在全省率先推行“县管校聘”制度,对在编教师与临聘教师实行“同工同酬”聘用制;深入推进集团化办学思路,全县包括幼儿园在内的各学段,广泛推行“核心校+薄弱校(农村校、新建校)”的模式。“由此累计筹措教育投入超过10亿元,全县新增校舍面积17.6万平方米,新增和改造体育运动场馆面积34.3万平方米。”陵水县委常委、副县长莫泉平说。
2022年6月,海南出台《关于全面推进基础教育集团化办学创建“新优质学校”的工作方案》。根据方案,力争到2025年全省50%的公办中小学纳入集团化管理。自2022年起,海南省教育厅将分批次统筹教育部部属高校附中、省属中学和海口市优质教育资源,跨区域到市县开展集团化办学。其中,首批教育部部属高校附中合作办学项目3个、省内跨区域合作办学项目14个。
稳“双减”、强特色,夯实素质教育
在三亚市水蛟小学,上午9点,300多名学生会准时在操场上共跳椰壳舞。椰壳伴随配乐敲击,发出清脆悦耳的声响,浓郁的海岛风情在校园洋溢;在海口市滨海第九小学的人工智能教室里,孩子们通过编程让“火星车”实现不同功能;在人大附中海口实验学校,72名在岗教师根据专业特长开设63门选修课、58个作业班和综合实践活动课;在儋州市白马井镇藤根小学,学校充分发挥特色优势,开展田园德育、乡土文化主题等课后活动……眼下,这些课后服务活动正成为海南实施“双减”后推行“阳光快乐”教育的一大特色。
好上学、上好学,更要让孩子们爱上学。“双减”政策落地以来,海南省义务教育学段制定作业管理办法学校比例、实行作业公示制度学校比例、开展课后服务学校比例和课后服务时间达标学校比例全部达到100%。课后服务经费保障机制也全面建立,惠及学生74.8万名,各级各类城乡学校“校校有特色、生生有特长、人人有发展”的场景正在形成。
据统计,近年来海南建成学校游泳池320个,实现乡镇学校游泳池全覆盖,四年级以上中小学生总体上实现“应学尽学、应会尽会”;建成美育示范学校40所、全国中小学中华优秀传统文化传承学校85所,扶持琼剧传承特色学校13所;探索打造出田园耕作式、科技推普式、文化传承式和创意生产式等劳动教育特色模式,全省“田园课程”实验学校230多所,涉及7万多名学生。
通过推进集团化办学理念,海南引入大量基础教育优质资源,成立人大附中三亚学校、北京师范大学海口附属学校、清华附中文昌学校等。据统计,直至2022年底,海南累计引进各类优质学校83所,实现市县全覆盖,提供超过16万个优质学位,引领带动区域义务教育质量快速提升。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)