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
千年国乐 创造新“声”******
【热点观察】
作者:王秀庭(临沂大学音乐学院院长、二级教授)
从钧天广乐到江南丝竹,从寄托文人雅士志向的琵琶到悠扬四方的竹笛,绵延千年的国乐是民族文化的音乐化呈现,勾勒出源远流长的气韵风华,彰显着包容并蓄的文化风骨,陪伴着代代国人历经亘古千秋。近年来,随着中华优秀传统文化的复兴,曾经一度陷入传承困境的国乐,重新焕发活力,并不断创造新的传奇。
原创民族音乐会《海上生民乐》。新华社发
失传的民族乐器“复活”
欲先善其事,必先利其器。要再现古老美妙的民族音乐,复原古老的民族乐器是基础。近年来,国乐振兴的一个表现是很多失传的民族乐器“复活”了。比如,中央民族乐团与敦煌研究院、上海民族乐器一厂等合作,先后复原开发出50多个品种、90多件敦煌古乐器,如筚篥、箜篌、凤首阮、葫芦琴、莲花琴、瑟、雷公鼓……让存在于莫高窟壁画中的敦煌古乐器走下壁画,重新在当下发出悦耳的声音。利用这些复原的古乐器,中央民族乐团的艺术家们先后创作出《印象·国乐》《又见国乐》等民族音乐剧。
除了复原古乐器,民族乐器也在不断改良,国乐正是在民族乐器的不断改良中一步步向前发展的。比如,原山东前卫文工团的王惠然老师根据用于戏曲伴奏的二弦柳琴,制造出三弦及四弦高音柳琴,成为中国民族管弦乐队中不可替代的弹拨声部高音乐器;广东音乐名家吕文成将传统二弦改良成高胡,使之成为广东音乐的象征性乐器。
随着大量古乐器的复原和民族乐器的改良,各种形式的器乐剧纷纷涌现。自2017年世界首部民族器乐剧《玄奘西行》诞生以来,各级文艺院团先后创作出《扬帆大湾梦》《天山南北》《帆影弦歌万千重》《滹源雅韵》等不同类型、不同题材的民族器乐剧。中国民族乐器原本只是演奏音乐的工具,民乐演奏家自古以来也是以演奏音乐为主。而在器乐剧中,二胡、古琴、竹笛等都被赋予了戏剧功能,成为戏剧中的一个角色;民乐演奏家不只演奏音乐,还要演绎人物。在这种艺术形式中,演奏家不仅要有高超的演奏技巧和音乐理解力,还要具有较强的表演能力。尽管挑战很大,但不得不说,这也推动了国乐的创新。
跨界融合换新颜
相较于音乐剧、舞剧、话剧等,民乐一直属于较为“冷门”的艺术,曾经一度陷入萧条。其中一个很重要的原因是,民族乐器在很长一段时间里无法与现代音乐技法有效结合。
近年来,民族音乐人大胆创新,钢琴、小提琴、大提琴、爵士鼓、电吉他等西洋乐器,都被他们拿来和琵琶、二胡、竹笛、中阮等地道的中国乐器“对话”,创作出大量具有跨界曲风的国乐新作。
比如,上海民族乐团等出品的《海上生民乐》,打破传统民族音乐会的观演模式,融合书法、国画等多种文化元素,通过数字化多媒体技术,拓展表演场域的边界,以声、景交互融入现代审美意识,构筑起多元交融的立体视听现场,掀起数字时代海派民乐的新浪潮。不仅如此,《海上生民乐》还以先锋姿态,开创了民族音乐领域的首个驻场演出。
除了《海上生民乐》,前面提到的《印象·国乐》《又见国乐》《玄奘西行》等作品都是跨界融合的成功之作。它们无不融合了多种表演形式,对民乐进行了全新演绎,创造了国乐新华章,处处彰显着中国风格、中国气派、中国精神。
传统民乐还与现代流行音乐相结合,形成了深受年轻人喜爱的国风音乐。国风音乐作品在表现形式上包容多样,音乐风格以流行与古典曲风的多元融合为主,在词曲格律、编曲配器上,呈现出浓郁的中国传统文化气息。2022年某音乐研究机构《国风音乐内容生态报告》显示,2020年至2021年,播放量过亿的爆款国风音乐有51首;国风歌曲播放量是2019年至2020年的两倍多;播放量破百万、千万的作品数量呈上升趋势。不断涌现的国风音乐作品,既体现出创作者强烈的文化自觉意识,也说明国乐在现代社会具有旺盛的生命力。
线上直播开辟“第二舞台”
今年8月,中央民族乐团的百余位艺术家集体入驻抖音,努力在线上开辟“第二舞台”,开创国家级院团乃至全国专业艺术院团的先河。这是国乐积极拥抱网络直播等新传播方式的一个缩影。
除了中央民族乐团这样的国家队,已经“开播”的还有大量来自民间的民乐人。近日,抖音发布的《2022抖音民乐直播数据报告》显示,截至目前,抖音直播覆盖民族乐器种类87种,观看人次突破61亿。过去一年,抖音民乐类直播场次超过178万场,同比增长95%;累计直播时长达233万小时,同比增长101%。以一场演出时长1.5小时计算,相当于每天有4270场民乐演奏会在抖音上演,平均每场观众2319人。与之形成鲜明对比的是,疫情前一个一线城市每天的线下演出不过100场左右。
网络直播为民乐的发展带来了新契机。一方面,民乐人通过直播可以获得打赏收入,找到了民乐的“市场蓝海”。过去一年,有87%的抖音民乐主播能够获得打赏收入。其中,如独弦琴、箜篌、埙等相对小众的民族乐器也创造了上万级别的“票房”。另一方面,一些小众、濒危的民乐类非遗通过直播重新获得关注。比如,少数民族京族的特色乐器独弦琴,全中国会弹的人一度只有个位数。如今,独弦琴非遗传承人赵霞已在抖音收获40多万粉丝。依靠直播打赏收入,赵霞运营起2个独弦琴非遗教学点,保留住了独弦琴的传承之火。
国乐渐成“国潮”
“血脉里的基因被唤醒,怎能不爱这荡气回肠的音乐。”去年,民乐短视频《兰陵王入阵曲》一经推出,立刻火遍全网,在主要受众为Z世代的B站上,点击量超过1300万次。
成为爆款的不只有《兰陵王入阵曲》。在B站上,民乐区近年来一直格外火爆。年轻的UP主们用民乐对动漫、影视、流行歌曲进行改编,很多作品不仅成为流量担当,也通过Z世代的积极转发持续“破圈”传播。而主流民乐从业者亦在努力推动民乐艺术创造性转化、创新性发展。比如,中央民族乐团团长赵聪将中国传统文化与游戏相结合,为某款游戏推出的主题音乐《赤焰之缨》,不仅再一次拓展了民乐的可能性,更在一帮90后、00后中掀起了一股民乐热。除此之外,一些国乐作品还火到了海外,比如,一个名为《左手指月》的中国女孩弹奏古琴的视频,仅在YouTube上就有上千万的播放量。可以这么说,曾经被视为“老套”“保守”“不好听”的民乐,正向世界发出最“潮”的自信之声。
当然,国乐的传承和创新永无止境。如何用原创作品为国乐带来更多可能,进一步激活民族音乐所承载的传统文化底蕴,这应该是民乐从业者接下来认真思考的新课题。
(本文系山东省社会科学规划研究项目结项成果【17CCYJ27】)
《光明日报》( 2022年12月21日 13版)