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
A股30年再出发 我们需要一个怎样的资本市场?******
期待中国资本市场“从新出发、从严治理”,在新的征途呈现出更理性、更健康、更成熟的风貌。
1990年12月19日,上海证券交易所鸣锣开业,首批“老八股”上市,也标志着中国资本市场的诞生。如今,A股市场已风雨兼程走过整整30年的历程。
相对于境外成熟市场数百年的历史,刚满30周岁的A股市场还很年轻。但所取得的成绩有目共睹。比如多层次资本市场架构已趋成型。从此前只有沪深主板,到现在的中小板、创业板、科创板、新三板,以及目前已颇具规模的区域性股权交易市场等,层次分明,也为不同行业、不同规模、不同类型、不同需求的企业提供差异化的服务奠定了基础。科创板的设立,启动注册制试点等,则在资本市场发展中具有“里程碑”式的意义。
市场规模的不断扩张,让A股市场在全球的影响力日益提升。算上深交所开业后的五只股票,A股市场最初挂牌的上市公司只有13家。数量虽少,但意义非凡。没有这13家上市公司打头阵,沪深股市就不可能有目前超过4100家的规模,以及近80万亿的总市值。随着A股市场规模的不断扩张,其在全球市场的影响力才不断提升。
从支持实体经济发展角度看,A股也功不可没。根据Wind资讯数据,截至12月18日,30年来,A股IPO首发融资规模达3.65万亿元,再融资规模达11.97万亿元,合计15.62万亿元。相对于发行债券、银行借贷融资,直接融资对于实体经济的发展更加高效。
不仅如此,30年来,资本市场也成就了一大批明星上市公司。像万科、格力、茅台等企业不断发展壮大,离不开资本市场的支持;众多民营企业、惠及国计民生的企业做大做优做强,资本市场在其中发挥了巨大的作用。而且,由于拥有资本市场这一退出通道,高科技企业、创新创业型企业等也能获得风投、私募股权基金的支持,反过来又能促进这类企业的发展。
然而,而立之年再出发,我们需要一个怎样的资本市场?站在历史的新起点,我们需要认真审视当下的不足,通过不断改革与完善,将资本市场推上更高的台阶。
首先,我们要认识到当前沪深两市的上市公司质量整体上不高的问题。虽然沪深股市挂牌公司已超过4100家,但上市公司质量却不尽如人意。某些上市公司长期不分红、不回报股东,没有任何的投资价值,也与监管部门倡导的积极分红政策相悖。
其次,公司治理水平普遍不高也是一大硬伤。上市公司实控人、大股东、董监高等职责界限与法律责任不明确,董事会、监事会、股东大会“三会”运作不规范,独董不独,内控机制形同虚设,信息披露存在短板等,都是上市公司治理结构不完善与紊乱的具体表现,更是其治理水平不高的表现。
此外,投资者保护不到位同样不可被忽视。投资者保护是一个老生常谈的话题,也是资本市场一“老大难”问题。其集中表现为违规成本低,以及维权难。新证券法虽然大幅提高了违规成本,且推出中国版的证券集体诉讼制度,但投资者利益保护工作仍然存在漏洞。比如刑法、公司法还没有同步修订到位。缺乏刑法的联动修法,对于违规行为的打击,将呈现出跛脚的一面。
期待中国资本市场“从新出发、从严治理”,在新的征途呈现出更理性、更健康、更成熟的风貌。
□曹中铭(财经评论人)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)