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
“药事”提醒:乱吃药,很麻烦******
蒋炜
国家和地方持续优化疫情防控措施,大众进一步提升对个人健康与防护的重视,近期网传的“囤药清单”“服药顺序”,引发了一波家庭备药热潮。
俗话说有备无患,家中药箱备足让不少人有了战胜新冠的信心和安心,但是也要提醒的是:当前,新冠病毒奥密克戎株感染,绝大多数感染者不用住院、甚至不用吃药,而自行乱吃药中毒乃至导致不可逆的器官损伤,不住院可不行了,必须要提高警惕。
同服多种感冒药,女孩急性肝损
近期,我们遇到这样一则病例:14岁女孩阿玫在感冒初期2天内,吃了7种感冒药。原以为多种药物合并吃,能好得更快些,但阿玫的感冒症状不仅没有得到缓解,反而出现了更严重的呕吐、腹痛等症状。在家人的陪同下,阿玫被送往当地医院急救,被医生诊断为急性肝损伤,究其原因就是合并服用了多种类型的感冒药和退热药!
临床上,因为自行乱服药物造成急性肝、肾损伤的现象屡有发生,主要表现为不同程度的转氨酶和/或碱性磷酸酶、肌酐等水平增高,严重可有发热、厌食、恶心、呕吐及腹部不适等症状。在此提醒大家:用药越多,不一定疗效越好,更不能自行将不同品类的药物混吃,切勿盲从网络上的服药建议。在此详细讲解几个比较集中的用药误区。
多种感冒药一起吃,效果会更好?
警惕:切勿自行服用过量药
如果突然感冒了,想必大多数人首先会选择自行购买非处方药,并未在医师或者药师指导下服用药物。然而,现在市面上的许多感冒药,特别是复方制剂、中成药、退烧药和止痛药中都含有对乙酰氨基酚的成分,服用前一定要仔细阅读说明书。
如果同时使用两种感冒药,或同时吃退烧药和止痛药,会造成对乙酰氨基酚摄入过量,从而会导致急性肝损伤,严重会引起肝衰竭甚至死亡。
常见的含有对乙酰氨基酚的感冒药:氨酚伪麻美芬片、酚麻美敏片、酚麻美敏混悬液等。
服用感冒药时,切记没有所谓“1+1>2”的功效,却有着“1+1>2”的用药风险。
不同品类药物可以混在一起吃?
警惕:药不能随便吃,更不能随意混着吃
我们一贯主张药不能随便吃,没有所谓“预防疾病吃点药”,有症状,对症服药。吃药时,也不能随意“混着吃”。要注意,这些药物组合不能有。
【不能同时服用:藿香正气水、头孢】
藿香正气水和头孢不可同时服用。由于藿香正气水中含有酒精,会在体内消化产生乙醇,而头孢类药物会抑制乙醇在体内的代谢,造成乙醇蓄积,严重时可诱发急性肝损害、呼吸暂停甚至死亡。
【不能同时服用:益生菌、抗生素】
益生菌和抗生素,若吃不对,吃了可能没效果。益生菌是我们俗称的肠道有益菌,而抗生素则大多是抗细菌药物,主要的机能就是杀死细菌。如果益生菌和抗生素一起吃,抗生素在杀死有害菌的同时,也会把益生菌杀死,那益生菌就白吃了。因此原则上建议,抗生素和益生菌的服用时间至少间隔两个小时以上。
不过,也有个别益生菌例外,比如抗生素相关性腹泻,医生会推荐布拉氏酵母菌,这种益生菌属于真菌,可以与抗生素一起服用。当然,出现了急性腹泻也不一定完全是细菌感染,特别是儿童,秋冬季尤其要警惕诺如病毒感染。
【不能同时服用:化痰药、止咳药】
化痰药和止咳药同时服用,当心堵塞呼吸道。化痰药作用不是让痰液凭空消失,而是把痰液变得更稀释,更容易被排出。稀释过的痰液体积会增大,如果不及时排出,特别容易堵塞呼吸道,所以我们要利用咳嗽的方式把痰排出去。
如果同时服用了止咳药,妨碍了排痰,则可能造成呼吸不畅。年龄越小的孩子,呼吸道堵塞的风险越高,排痰能力越差,越要警惕。因此,两者不建议同时服用,也不建议间隔时间服用。
【不能同时服用:止痛药、抗凝药】
抗凝药物会阻止凝血因子合成,常用于预防血栓形成;止痛药具有抗血小板的作用。二者作用类似,前者是阻止凝血,后者是延长凝血时间,同时服用会使得出血机会增加,容易引发患者内出血,如:皮肤淤血、淤斑,消化道出血等;若不慎外伤,易导致难以止血。
常见抗凝药:华法林、利伐沙班片、艾多沙班等;
常见止痛药:布洛芬、双氯芬酸钠等。
【不能同时服用:缓解鼻塞药、降血压药】
缓解鼻塞药与降血压药联用会影响降压效果。缓解鼻塞药通常含有减充血成分(主要是含麻黄碱素类药物),通过收缩血管达到缓解鼻塞的目的,但这可能导致血压上升,影响降血压药的药效。高血压患者尤其是规律服用降血压药的患者,当出现鼻塞不适时,要在专科医生或药师的指导下谨慎使用缓解鼻塞药,如麻黄碱滴鼻液、氨酚伪麻胶囊、氨酚伪麻那敏片、复方桔梗麻黄碱糖浆等。
这些常见药品,一定要记住不能混着用,相互作用很可能危害人体健康。
特殊人群根据需要可以自行服药?
警惕:特殊人群服用这些药物注意
【老人用药】
老年人的新陈代谢速度减慢,各个脏器功能减弱,药物敏感性增加,更容易发生药物不良反应。由于复方感冒药(如泰诺、新康泰克、白加黑等)中含伪麻黄碱成分,易导致血压升高、心跳加快等不良反应;前列腺肥大的老年人要慎用含伪麻黄碱的感冒药,服用后可能会加重病情,如小便不能排出、膀胱涨等。
【孕妇用药】
孕妇并不是不能用药,而是在该用药时必须用药,而且应当在医生或者药师的指导下用药。孕早期(5-14周)是胎儿脑部、神经以及器官发育的关键时期,无论是感冒病毒本身,还是抗感冒药都对胎儿有很大影响,建议孕早期避免用药,但孕期出现感冒发烧症状应及时就医。
【儿童用药】
由于婴幼儿肝、肾发育尚不成熟,对药物的清除和排泄较慢,用药时容易出现不良反应。世界卫生组织(WHO)以及中国的发热指南均推荐,儿童发热,可以选择对乙酰氨基酚或者布洛芬退热,但是不推荐两者联用或交替使用。
另外要注意:不要同时服用两种及以上感冒药,以免成分相同而产生用药过量;要使用儿童剂型的药物或有儿童推荐剂量的药物;不要一发热就急着用退热药,一般当体温超过38℃时,适于配合使用退热药。
(作者为复旦大学附属中山医院厦门医院大内科主任、消化科执行主任)