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
Meta四季度净利润下降55%,元宇宙部门去年亏137亿美元******
拥有Facebook、Instagram和WhatsApp的Meta发布了截至12月31日的2022财年第四季度及全年财报。财报显示,Meta第四季度总营收为321.65亿美元,较上年同期的336.71亿美元下降4%;净利润为46.52亿美元,较上年同期的102.85亿美元大降55%。
即便Meta四季度净利润大降,但依旧略高于预期,此前市场普遍预期Meta第四季度净利润下降幅度为60 亿美元。同时,该公司将2023年的支出预期下调了50亿美元,并宣布追加400亿美元用于股票回购。
Meta股价在盘后交易中疯狂飙升,涨超20%。彭博社估计,如果这一收益持续存在,它的市值将增加约760亿美元。截至目前,Meta股价为153.120美元。
预计今年将恢复增长
2022年,在经济放缓的背景下,Meta受到多方挑战。一方面来自TikTok的竞争日渐加剧,另一方面苹果隐私政策变化后,公司的广告活动受到了挑战。Meta在11月首次宣布裁员,裁员数量为1.1万人,占员工总数的13%,以期削减成本。尽管如此,其利润在本季度受到了重挫。公司第四季度净收入下降55%至47亿美元。
在与投资者的电话会议开始时,扎克伯格说了他的2023年管理主题——“效率年”。他表示,Meta现在专注于减少一些中层管理人员,削减绩效不佳的项目。
“我们可以做更多的事情来提高我们的生产力、速度和成本结构。”扎克伯格说。“2022年是充满挑战的一年。但我认为,只要我们继续提高效率,我们最终在主要优先事项上取得了良好进展,并为今年取得更好的成绩做好了准备。”
第四季度,Meta多款应用的月活跃用户增长了4%,累计达到37.4亿,Facebook应用的用户数量增长了2%,达到29.6亿。
Meta预计2023年第一季度的收入将达到260亿美元至285亿美元,与273亿美元的平均预期相符。分析师预测,Meta将在本期之后恢复增长。
竞争对手Snapchat的母公司Snap周二给出了扭盈为亏的财报数据,导致其股价下跌10%。首席执行官埃文·斯皮格尔(Evan Spiegel)表示,广告下滑似乎正在触底反弹。“广告需求并没有真正改善,但也没有明显恶化。”
开始盯上人工智能
值得一提的是,Meta被外界广泛关注的包含元宇宙业务的部门Reality Labs仍在持续烧钱,该部门2022年第四季度实现7.27亿美元,同比下降17.1%;第四季度亏损额达42.79亿美元,全年亏损额达到137.17亿美元,亏损额同比分别增长29.50%和34.57%。公司表示这是由于虚拟头显(VR headset)Quest的销售额下降。
Meta公共政策董事总经理陈澍此前在接受第一财经记者采访时表示,元宇宙的经济潜力前景非常大。“我们跟一些汽车厂商有合作,他们已经可以在原宇宙里设计和测试汽车,这个效果其实远远超过手绘或建造一个概念车来实验。”目前,扎克伯格已经花费数百亿美元打造元宇宙,不过在业内人士看来,目前Meta的多数努力仍处于早期阶段,这意味着大部分投资带来的回报并不会很快。
扎克伯格2月1日对投资者提出了公司新的基调:在人工智能的大力帮助下,这家社交媒体巨头将变得更精简、更高效、更果断。他表示,该公司正在使用人工智能来改进其内容推荐的方式——一种让平台对用户和广告商等更具吸引力的策略。
他还表示,他希望Meta成为生成式人工智能领域的“领导者”,这是一种快速兴起的技术,可用于制作图形或文学等新颖内容。“你会看到我们今年推出了许多不同的东西,”扎克伯格说。
然而,新的内容推荐方式是否能够帮助Meta重获广告商的青睐还是个未知数,目前Meta仍未摆脱数字广告需求低迷的影响。研究机构Insider Intelligence最新报告指出,Meta和谷歌母公司Alphabet的美国广告营收的合计市场占有率,预计2023年将下滑2.5个百分点至48.4%。Insider Intelligence预计2023年Meta的美国广告营收增长率分别仅有5%。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)