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
东西问|尹仑:中国民族传统知识如何保护生物多样性?******
中新社昆明12月14日电 题:中国民族传统知识如何保护生物多样性?
——专访国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员尹仑
作者 陈静
全球生物多样性的热点地区,往往也是文化多样性富集地区。中国是世界12个生物多样性大国之一,文化多样性亦非常丰富,56个民族创造了众多保护和利用生物物种资源的传统知识。这些传统知识不仅有巨大的商业与经济价值,还对生态安全屏障和生态文明建设有重要意义。
在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议举行之际,生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)土著与传统知识专家、国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员尹仑接受中新社“东西问”专访,探讨中国各民族传统知识如何保护生物多样性,以及“2020年后全球生物多样性框架下的传统知识”等议题。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:什么是传统知识?中国民族传统知识中蕴藏了哪些生物多样性保护的智慧?
尹仑:根据《生物多样性公约》的定义,传统知识是指在长期的经验基础上形成的、适应地方文化和环境的知识、创新和实践。它属于集体,可以通过书面形式代代相传,也可以通过歌曲、传说、谚语、信仰、习惯法和土著语言表达。
在中国生态环境部2014年发布的《生物多样性相关传统知识分类、调查与编目技术规定(试行)》中,传统知识被划分为五个类别,分别为:传统选育农业遗传资源的相关知识、传统医药相关知识、与生物资源可持续利用相关的传统技术及生产生活方式、与生物多样性相关的传统文化、传统生物地理标志产品相关知识。
例如,在云南迪庆藏族自治州德钦县,当地藏族民众形成了以神山卡瓦格博(云南最高峰)为核心的传统信仰体系,这一神山信仰体系包括周边的300多座神山。村民相信神山上包括动植物在内的一切都属于神山,是不可侵犯的,如果擅自猎取或采伐,将惹怒神山,用暴雨和泥石流对村庄进行报复。在此基础上,当地藏族民众形成了禁止在神山砍伐树木,盗挖药材,污染泉水、河流和湖泊等相关传统习惯法。这些传统习惯法在客观上保护了神山及周围生态系统和生物多样性资源,形成了事实上的自然保护区。
游客在观景台欣赏梅里雪山美景。李嘉娴 摄再以传统选育和利用农业遗传资源的相关知识为例。生活在云南西双版纳傣族自治州基诺山的基诺族,从事以陆稻种植为主的轮作农业。当前,基诺族的轮作农业中保存着陆稻品种96种,根据其成熟时间和特点,划分为早熟品种16种、中熟品种35种、晚熟品种20种、糯稻品种25种,并在不同海拔高度和气候条件的土地上,按照不同年份种植不同品种,以追求粮食产量最大化。通过长期积累的认知经验和知识,保护和促进了基诺山陆稻品种的多样性,并进一步孕育了当地以陆稻种质资源为代表的农作物遗传多样性。
可以说,中国各民族传统知识在客观上保护了当地生物遗传资源的多样性,使这些地区成为保存和利用生物多样性遗传资源的“基因库”。这一“基因库”富有生命力,处于动态的变化和发展中。
广东南岭国家级自然保护区内工作人员在安装红外相机,用于监测拍摄野生动物。该保护区是最大的生物物种基因库。陈骥旻 摄中新社记者:对于中国和世界的生物多样性保护,传统知识起到何种作用?
尹仑:传统知识在自然保护中的价值与作用,受到了COP15的重视。《昆明宣言》的17条承诺提到:“加强和建立有效的保护地体系,采取其他有效的区域保护措施和空间规划工具……认识到土著人民和地方社区的权利并确保他们充分有效参与。”
中国各民族生活在复杂多样的自然环境和生态系统中,包括森林、沙漠、高原、冰原、旱地、海滨等,世世代代积累形成了与生态系统和生物多样性相关的传统知识,并随着生态环境与社会文化的变迁不断发展和创新。
传统知识对生物多样性保护发挥什么作用?以传统知识中的生态习惯法为例,不仅有通常理解的、直接对动植物进行保护的传统信仰和行为准则,也有对生态系统与生物多样性进行分类、储藏、有效利用、综合管理、惠益分享和促进发展的传统知识和技术实践。
因此,对生态系统与生物多样性而言,传统生态习惯法不只是单一的保护准则,更是一个综合治理体系。例如地处云南迪庆藏族自治州澜沧江大峡谷的佳碧村,存在一种历史悠久的传统群体性组织“姐妹会”。“姐妹会”制定了封山育林的村规民约,禁止砍伐树木和破坏森林植被,确定了封山育林的森林、树种、海拔和山坡位置,有利于高海拔地区树木和整个森林的生长。同时,“姐妹会”开展植树造林,最大程度恢复树种多样性,维护了整个森林生态系统的稳定。
综上所述,中国各民族有着维护生态平衡、保护自然环境的传统知识,并在长期生产生活实践中,形成了与生物遗传多样性相关的生态习惯法,促进了生物多样性保护,并进一步在生物物种资源保护领域发挥重要作用。
《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第一阶段高级别会议正式通过“昆明宣言”。刘冉阳 摄中新社记者:COP15第二阶段会议已经召开,您对未来如何更好发挥中国民族传统知识在全球生物多样性保护领域的作用有何建议?
尹仑:正在举行的COP15第二阶段会议将通过“2020年后全球生物多样性框架”。该框架中的2030行动计划具体目标13提到:“确保通过相互商定的条件和事先知情同意等方式,公平、公正地分享利用遗传资源和相关传统知识所产生的惠益。”因此,我们应该思索“2020年后全球生物多样性框架下的传统知识”这一主题,在相关国家法律和国际公约中承认并纳入生态习惯法的有益部分,从而实现传统知识及其生态习惯法在全球生物多样性保护进程中的主流化。
《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议在加拿大蒙特利尔开幕。余瑞冬 摄在生物多样性保护进程中,相关行动计划和地方性法规都提及了传统知识。2010年9月发布的《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011-2030年)指出,要开展试点示范,抢救性保护和传承相关传统知识,探索建立生物遗传资源及传统知识获取与惠益共享制度,协调生物遗传资源及相关传统知识保护、开发和利用的利益关系。同时,调查少数民族地区与生物遗传资源相关的传统知识、创新和实践,建立数据库,开展惠益共享的研究与示范。
2018年9月,云南省率先制定和颁布了中国第一部地方性生物多样性保护法规——《云南省生物多样性保护条例》。这一条例虽然提到了传统知识,但只是个别条款的原则规定,缺少可执行的细则及措施。
当前,印度、巴西、南非、马来西亚等国已制定生物物种资源及相关传统知识的法律和制度,逐步开始承认和接受原住民、世居民族、土著民族和地方社区等传统民族社会的生态习惯法和制度,并将其融入现代环境法律体系。
在此背景下,有必要在“2020年后全球生物多样性框架”下,进一步探索生物多样性遗传资源及其相关传统知识保护获取与惠益分享的特殊路径和专门制度。例如,中国可在生物多样性资源和传统生态文化丰富的云南,基于相关传统知识,形成生物多样性治理的地方机制,并将其进一步纳入《云南省生物多样性保护条例》中,弥补其不足。传统知识介入国家生物多样性保护的法治建设,遗传资源获取和惠益分享就有法可依,可以从根本上防止生物物种资源流失。(完)
受访者简介:
尹仑,生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)土著与传统知识专家,国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员,中国社会科学院生态文明研究智库云南中心研究员,西南林业大学地理与生态旅游学院研究员,云南省中青年学术技术带头人。主要从事气候人类学、民族生态学、灾害风险综合治理、生态文明和生物多样性法治建设等问题研究。出版以《气候人类学》为代表的专著4部,在CSSCI和核心期刊上发表论文32篇,累计公开发表学术成果300余万字。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |