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
以数字化手段全面呈现越剧音韵体******
越音易通上线:
以数字化手段全面呈现越剧音韵体
本报记者 刘 淼
日前,一款名为“越音易通·越剧语音电子字典”(简称越音易通)的App实现了汉字译越音,让戏曲学习也用上了字典。
作为浙江艺术职业学院“双高”建设重点项目,越音易通浓缩了浙江艺术职业学院副教授钱丽文长达24年的教学思考,历时5年开发完成,收录了近6000个根据越剧语音声、韵、调整理的常用汉字,当使用者遇到发音问题时,可以逐字逐句听音学习,初学者也能在其中学习到各个流派的起源以及唱腔特点……越音易通以数字化手段全面呈现越剧音韵体系。
与此同时,由钱丽文编著的《越音易通·越剧音韵字汇》也出版面世。中国戏剧家协会副主席、越剧表演艺术家、浙江艺术学院特聘教授茅威涛认为,越音易通App与图书如同越剧语音的《新华字典》,在学术及应用上推动了越剧的学习和推广,为越剧学子及爱好者的研究传承提供了新的路径。
突破越剧音韵传承瓶颈
在中国传统戏曲中,音韵体系对剧种的风格、音乐、气质、形式会起到潜移默化的作用与影响。字韵决定咬字,咬字决定字势,字势决定音势,音势影响行腔,行腔影响旋律,旋律影响表演节奏,表演节奏构建演剧风格……由此可见字韵在越剧艺术表演中的重要性。
越剧在嵊州方言的基础上,吸收戏曲中州韵、上海方言、杭州方言的部分特点,逐步形成了一套相对独立的语音。然而,由于从艺人员出生地不同、演出团体归属地不同等原因,越剧发音在不同院团、不同地域中存在差异,因此越剧音韵研究长期以来都是越剧研究中的弱项。
此外,在长期的教学实践中,虽然有《越剧语音》教材为越剧唱腔、念白提供了教学指导,但仍远远不足以满足当下越剧发展传承的需要。即使是专业从业人员,遇到新剧本、新唱段时,也会出现有些字不知道该怎么念的情形,需要查找资料或咨询专家、老师才能确定,较为费时费力。非专业人员囿于基本没有受过专业训练,遇到越剧发音问题时,即使每个字有音标,也不一定能念准确。
“浙江作为越剧的发源地和人才培养的重要基地,如何更好地传承与发展越剧艺术,如何培养适应社会与时代发展需要的人才,是摆在我们面前一个紧迫而严峻的课题。”钱丽文深耕越剧教学20余年,也一直在寻找突破越剧音韵传承瓶颈的办法。
越剧学习有“字典”可查
突破的契机来自钱丽文的一次美国之旅。旅行的途中,钱丽文收到一位马上要录制越剧节目的演员的发音求助信息,但由于时差原因,她没能及时告诉演员那个字的准确发音。当钱丽文看着手里流畅英汉互译的翻译软件,突然灵光一闪,如果越剧也有这样一个软件就好了,这样学生有需求就可以直接查询,不会存在时间被耽误的问题。
回国后,钱丽文的这个想法得到同事的赞同。于是,她正式向学校提出建设“越音易通”项目。
“一开始觉得每个字的音标、声调都在我的脑子里,后来发现真要做起来,每一个字都要花很多时间。”钱丽文在App建设过程中遇到种种困难,要把越剧语音搬到App里可比想象中困难得多。
由于越剧语音的拼音、声调与汉语拼音的区别较大,哪个字该放在哪个韵,必须推敲,不能模棱两可。为了确定一个字的读音,钱丽文常常要打电话、查资料、听录音、看视频甚至专程赴上海、嵊州、绍兴等地请教专家,确保每个字读音正确。“我看了无数遍《红楼梦》《梁祝》《祥林嫂》的戏曲电影,就为了查一个字,把耳朵贴在屏幕上反反复复地听。”回忆这一路走来的努力,钱丽文感慨不已,“项目历时5年,能够顺利完成离不开学校的大力支持,以及领导、专家、同事的帮助。戏曲学院周伟君、龚利为小生唱段念白录音,华渭强、俞会珍为老生、老旦唱段念白录音,吕静为傅派、吕派唱段念白录音等等。”
最终成型的越音易通App包含越剧音韵的一些基础知识、字韵汇集和流派唱段用韵白表现的内容。配套的专著《越音易通·越剧音韵字汇》从汉字语音学的角度出发,根据越剧语音声、韵、调,将近6000个常用汉字(包括多音多韵字)进行系统化整理,标注音标与声调,按越剧韵目的“四尾”分块排列,以便查阅,全面呈现越剧语音声韵体系,科学规范越剧语音标准,是越剧审音辩字的实用工具书。
深度融合“互联网+”与传统文化教学
越音易通App是国内外首创的戏曲(越剧)查字翻译电子字典,这项研究开发填补了越剧音韵理论与新媒体技术融合的空白,为戏曲学习与电子工具结合提供范例。
这一应用打破了传统的戏曲学习模式,学习者可随时随地学习,而且是系统的、立体的、有声的、可查询的,有利于当下专业人员及非专业人员的学习。“希望更多的越剧爱好者能借助这一工具深入遨游越剧世界,推进戏曲的传承及弘扬,让越剧在网络时代焕发新的生命力。”钱丽文说。
“钱丽文用她的教学经验为越剧未来的从业者梳理出了一部带有学术性、专业性的著作,其良苦用心在此浩大的工程中可见一斑。这款App对广大越剧爱好者而言是一个实用性特别强的工具,更是浙艺在越剧艺术传承教学方面作出的一大贡献。”浙江艺术职业学院院长黄杭娟说。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)