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
展望2023:值得关注的十大网络安全趋势******
开栏的话:今年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。即日起,本版开设“前沿观点”专栏,翻译引介国际信息通信行业的前沿观点,聚焦信息通信领域的动态和发展,认真贯彻落实中央经济工作会议部署要求,为我国信息通信行业高质量发展作出应有的贡献。欢迎广大读者来信提出相关批评建议。
又是网络安全动荡的一年。复杂多变的国际局势加剧了国家间的数字冲突。加密货币市场崩溃,数十亿美元从投资者手中被盗。黑客入侵科技巨头,勒索软件继续肆虐众多行业。
信息安全传媒集团(Information Security Media Group)就2023年值得关注的事件咨询了一些行业领先的网络安全专家,内容涵盖了影响安全技术、领导力和监管等层面新出现的威胁与不断发展的趋势。这是对未来一年的展望。
网络犯罪分子将加大对API漏洞的攻击力度
随着组织越来越依赖开源软件和自定义接口来连接云系统,API(应用程序接口)经济正在增长。API攻击导致2022年发生了几起引人注目的违规事件,其中包括发生在澳大利亚电信公司Optus的违规事件。专家预计,新的一年网络犯罪分子会加大对API漏洞的攻击力度。
攻击者将瞄准电网、石油和天然气供应商以及其他关键基础设施
关键基础设施可能成为攻击者的主要目标。许多工业控制系统已有数十年历史,易受到攻击。事实上,此前IBM X-Force观察到针对TCP端口的对抗性侦察增加了2000%以上,这可能允许黑客控制物理设备并进行破坏操作。专家警告,准备好应对针对电网、石油和天然气供应商以及其他关键基础设施目标的攻击。
攻击者将增加多因素身份验证(MFA)漏洞利用
多因素身份验证(MFA)曾被认为是身份管理的黄金标准,为密码提供了重要的后盾。2022年发生了一系列非常成功的攻击,使用MFA旁路和MFA疲劳策略,结合久经考验的网络钓鱼和社会工程学,这一切都发生了变化。攻击者将会增加多因素身份验证漏洞利用。
勒索软件攻击将打击更大的目标并索取更多的赎金
勒索软件攻击在公共和私营机构激增,迫使受害者支付赎金的策略已扩大到双倍甚至三倍的勒索。由于许多受害者不愿报案,没有人真正知道事情是在好转还是在恶化。专家预计会有更多类似的情况发生,勒索软件攻击会击中更大的目标并索取更多的赎金。
攻击者将瞄准大型的云企业
数字化转型正在推动向公有云的大规模迁移。这种趋势始于企业部门,并扩展到大型政府机构,创造了复杂的混合和多云环境的大杂烩。应用程序的容器化加剧了恶意软件的感染,今年我们看到了针对AWS云的无服务器恶意软件的引入。随着越来越多的数据转移到云上,应高度关注攻击者是否会瞄准主要的云超大规模应用程序。
零信任将得到更广泛的采用
零信任的原则自2010年就已出现,但仅在过去几年中,网络安全组织和供应商社区才接受最小特权的概念并不断验证防御。此前,美国国防部宣布其零信任战略,这种方法得到了重大推动。随着黑客轻松地跨IT部门横向移动,组织希望实现防御现代化。专家预计零信任会得到更广泛的采用。
首席安全官将获得更好的个人保护谈判合同
2022年10月,优步前CSO乔·苏利文(Joe Sullivan)因掩盖2016年数据泄露事件被定罪,这在网络安全领域引发了不小的冲击波。刑事责任让高级安全领导者重新考虑他们在组织中的角色。首席安全官或将被提供更多人身保护的合同。
网络保险的式微将增加企业的财务风险
第一份网络保险政策是在20多年前制定的,但勒索软件攻击造成的恢复成本和业务损失呈指数级增长。事实上,大型医疗机构的损失通常超过1亿美元。因此,网络保险公司正在提高费率或完全退出该业务。网络保险的可用性将继续枯竭,增加企业的财务风险。
政府机构将对加密货币公司实施更严格的控制
一系列违规行为、市场价值的重大损失和FTX加密货币交易所丑闻使加密货币世界在2022年陷入混乱。寻求政府机构对加密货币公司实施更严格的控制,以保护投资者、打击洗钱和提高安全性。
组织将调整自身提供教育和认证计划的方式
多数大型公司多年来一直提供网络安全意识培训,但似乎并没有奏效。更糟糕的是,越来越难找到熟练的网络安全资源。未来,组织将积极寻找改变自身提供教育和认证计划的方式,着眼于更积极地学习、职业道路规划和提高信息安全人员的技能。
(作者:作者:安娜·德莱尼卡尔·哈里森 翻译:方正梁)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)