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
构建数据基础制度 更好发挥数据要素作用——国家发展改革委负责同志答记者问******
新华社北京12月19日电题:构建数据基础制度更好发挥数据要素作用——国家发展改革委负责同志答记者问
新华社记者潘洁
数据基础制度建设事关国家发展和安全大局。《中共中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》(“数据二十条”)19日对外发布。意见出台的总体考虑是什么?怎样理解其内涵?记者就此采访了国家发展改革委负责同志。
问:“数据二十条”出台的背景是什么?
答:数据作为新型生产要素,具有无形性、非消耗性等特点,可以接近零成本无限复制,对传统产权、流通、分配、治理等制度提出新挑战,亟需构建与数字生产力发展相适应的生产关系,不断解放和发展数字生产力。按照党中央、国务院决策部署,国家发展改革委牵头研究起草“数据二十条”,组建跨学科专家队伍,赴多地深入调研,并吸纳了各方面有关意见。习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第二十六次会议,审议通过了“数据二十条”。
问:构建数据基础制度体系有哪些重大意义?
答:构建数据基础制度体系,是新时代我国改革开放事业持续向纵深推进的标志性、全局性、战略性举措,有利于充分发挥数据要素作用,赋能实体经济,推动高质量发展;有利于做强做优做大数字经济,应对科技革命和产业变革,构筑国际竞争新优势;有利于统筹分配效率与公平,推动全民共享数字经济发展红利,促进实现共同富裕;有利于提高数据要素治理效能,助力国家治理体系和治理能力现代化。
问:怎样理解“数据二十条”的主要内容?
答:把握一条主线。坚持促进数据合规高效流通使用、赋能实体经济这一主线,以充分实现数据要素价值、促进全体人民共享数字经济发展红利为目标。
构建四个制度。建立保障权益、合规使用的数据产权制度,探索数据产权结构性分置制度,建立数据资源持有权、数据加工使用权、数据产品经营权“三权分置”的数据产权制度框架;建立合规高效、场内外结合的数据要素流通和交易制度,从规则、市场、生态、跨境等四个方面构建适应我国制度优势的数据要素市场体系;建立体现效率、促进公平的数据要素收益分配制度,在初次分配阶段,按照“谁投入、谁贡献、谁受益”原则,推动数据要素收益向数据价值和使用价值创造者合理倾斜,在二次分配、三次分配阶段,重点关注公共利益和相对弱势群体,防止和依法规制资本在数据领域无序扩张形成市场垄断等各类风险挑战;建立安全可控、弹性包容的数据要素治理制度,构建政府、企业、社会多方协同的治理模式。
推进四项措施。加强党对构建数据基础制度工作的全面领导;加大政策支持力度,做大做强数据要素型企业;积极鼓励试验探索,支持浙江等地区和有条件的行业、企业先行先试;稳步推进制度建设,逐步完善数据产权界定、数据流通和交易等主要领域关键环节的政策及标准。
问:“数据二十条”提出数据产权“三权分置”的相关考虑是什么?
答:在数据生产、流通、使用等过程中,个人、企业、社会、国家等相关主体对数据有着不同利益诉求,且呈现复杂共生、相互依存、动态变化等特点,传统权利制度框架难以突破数据产权困境。
“数据二十条”以解决市场主体遇到的实际问题为导向,创新数据产权观念,淡化所有权、强调使用权,聚焦数据使用权流通,创造性提出建立数据资源持有权、数据加工使用权和数据产品经营权“三权分置”的数据产权制度框架,构建中国特色数据产权制度体系。
问:“数据二十条”提出构建多层次数据交易市场体系有什么考虑?
答:由于数据特性复杂,数据交易存在确权难、定价难、互信难、监管难等挑战。“数据二十条”提出从流通规则、交易市场、服务生态等方面加强数据流通交易顶层设计,建立数据流通准入标准规则,探索开展数据质量标准化体系建设;统筹优化全国数据交易场所规划布局,出台数据交易场所管理办法,构建多层次市场交易体系;培育数据商和第三方专业服务机构两类主体。
问:下一步,在推动“数据二十条”落实方面有哪些安排?
答:一是健全政策顶层设计。围绕“数据二十条”不断丰富完善数据要素各方面制度体系和配套政策,打造“1+N”数据基础制度体系。
二是推进实施试点示范。在有条件的地方和行业开展数据要素流通使用试点示范,推动公共数据、企业数据、个人数据合规高效流通使用,赋能实体经济发展。
三是培育数据要素市场。构建多层次、多元化数据要素市场生态体系,统筹数据交易市场建设,规范数据交易管理,推进数据交易场所和数据商功能分离。
四是夯实数据要素基础设施。探索建设全国一体化数据要素登记存证平台,推进数据要素领域创新平台布局,立体化推动“东数西算”工程,形成“算力”和“数据”相结合的数据产业生态体系。
五是强化数据要素高质量供给。健全完善公共数据授权运营机制,制定促进公共数据开发利用的政策法规,服务社会公共管理,赋能实体经济发展。完善政策工具箱,引导大型央企国企、大型互联网企业加大数据流通使用,赋能中小企业数字化转型。
六是加强工作整体统筹力度。发挥数字经济发展部际联席会议作用,促进跨地区跨部门跨层级协同联动,定期对数据基础制度建设情况进行评估,适时进行动态调整,推动数据基础制度体系不断丰富完善。