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
中国古代文章学中的“文势”******
作者:方笑一(华东师范大学中文系教授)
在中国古代文章学中,“文势”是一个相当重要的术语,它凸显了中国文章学的本土化特色,而很难用西方文学理论的概念来比附或阐发。弄清“文势”之说的来龙去脉,有助于理解古人的文章批评视角,从而深入认识中国文章学。
以“势”论文的缘起
魏晋时代的文论著作如曹丕的《典论·论文》、挚虞的《文章流别论》、陆机的《文赋》等,都没有对“势”作专门的论述。刘勰《文心雕龙》则有《定势》篇,被认为是古代文论中最早探讨“势”的专论。然而,刘勰采用的是比喻的办法,描述性地呈现“势”在文学作品中的面貌。刘勰所言之“势”,与文体有关。因为“即体成势”“体势”云云,无不标示出“体”与“势”的关系,进一步看,就是“体”对“势”起着规定性的作用,“势”不能脱离文体。同时,势不是人为硬造的,而要顺乎自然。这从刘勰使用的比喻可以看出来,而“自然之趣”“自转”“自安”等说法,说明势应该追求自然而然的境界。这两点又是互相关联的。各种文体功能不同,也就各有其势,写作某种文体时,应该顺乎其势,而不应“讹势”。
《定势》篇中,每种文体都规定了自己独特的风格,就好比彩色织锦虽有五色,但“各以本采为地”。大多数学者认为《定势》之“势”应指“文体风格”。刘勰之后,“势”成为中国古代文论中常见的范畴,如旧题王昌龄撰《诗格》指出“诗有十七势”,皎然《诗式》开首即有“明势”条,但他们所说的“势”,都属于诗论中的范畴,内涵与《文心雕龙·定势》之势也不尽相同。如《诗式·明势》自注曰:“文体开阖作用之势。”这里的“势”,显然不是指风格,而是指一种气势。这说明,“势”这个范畴的内涵,在文论史上不断发生着变化。
南宋文章学中的“文势”“笔势”和“语势”
南宋时代,批评家们开始系统总结文章理论。这种总结,最先是通过古文评点展开的。南宋吕祖谦在《古文关键》的《总论》中提出“看文字法”应首先注意的四点:“第一看大概主张,第二看文势规模,第三看纲目关键,第四看警策句法。”“大概主张”指文章立意,“纲目关键”据吕氏自己表述,包括“首尾相应”、“铺叙次第”、“抑扬开合”,则大致相当于文章的间架结构。而“警策句法”则着眼于“下字下句”等问题,显然看的是文章的语言。唯独第二条“文势规模”,很难用现代的理论话语来表述。
吕祖谦同样没有对“文势”下定义,也未对它细加阐说,我们只能通过他对古文的具体评说来看文势之指向。《古文关键》用“文势”一次评文共有两处,一是评苏轼《秦始皇扶苏》“不特文势雄健,议论亦至当”,二是评曾巩《送赵宏序》“句虽少,意极多,文势曲折,极有味,峻洁有力”。这里的“雄健”当然可以看作文章的风格,但已经不是一种文体风格了。而如将“曲折”也视作一种风格则显得勉强。从上下文看,这里的“曲折”应该说的是不一下子将文意吐尽,而是转好几个弯子将文意一点点透露出来。这也不能算是一种文体风格,而是指行文的态势。行文的态势由文章的内容决定,但最终落实于句子的安排和字词的调遣。当然,它又不等于所谓的“下字下句”,而是在句与句、字词与字词组合中体现出来的一种态势。
南宋时期另一部古文选本、楼昉的《崇古文诀》有助于我们确定“文势”的含义。该书有三处运用了“文势”一词,评曾巩《移沧州过阙上殿奏疏》“看他布置、开阖、文势,次求其叙事、措词之法,而一篇大意所以详于归美,乃所以切于警戒,不可专以归美观”。评李清臣《议兵策上》“文势纵横,变态百出,可喜可愕,深于兵书者也”。评张耒《论法下》“议论好,文势委蛇曲折,用字尤工”。我们大致可以判定,“文势”不同于文章结构(“布置”),不同于开头结尾的方法(“开阖”),也不是指具体的叙事、措词、用字之法,而是指纵横变化、委婉曲折等行文的态势。楼昉有时将“文势”称为“笔势”。如评苏辙《上枢密韩太尉书》“胸臆之谈,笔势规摹从司马子长《自叙》中来”。这里所讲的“笔势规摹”,就是吕祖谦所谓“文势规模”,而“纵横”是指老苏的文势有战国纵横家的习气,行文善于变化和照应。
南宋朱熹校勘韩文,文章中字句各本有歧异,或疑文中有脱字、衍字等,进行“理校”时,也时常根据文章的“文势”“语势”来判断。在这个意义上,两个词可以互相交换使用。韩愈《施先生墓铭》云“或留或迁,凡十九年不离太学”,朱熹云:“方云:杭本无‘凡’下八字,今按上文已云在‘太学者十九年’,则此八字诚为重复,然欲去之则‘或留或迁’语势未尽,又不知公意果如何?今亦论而阙之,不敢定其去留也。”朱熹按语相当于校勘的“校记”。他所说的“文势”绝不是指文章风格,而是行文的态势,据“文势”可以在不同版本间的文字差异中作出抉择:某几个字是否衍字,某本是否有脱文。朱熹不仅仅将“文势”看作校勘的依据,在讨论儒家经典时,他也经常观察文势,对之特别看重。如《朱子语类》卷十云:“读书须看他文势语脉。”同书卷七八云:“东坡《书解》却好,他看得文势好。”他自己在评论经典时亦屡次提及文势。
“文势”之内涵
“文势”指行文的态势,具体到文章批评上,文势被认为体现在文章行文的以下三种姿态上。
首先是曲折。上文曾提到吕祖谦“文势曲折”的说法,曲折是评点家眼中一种常见的文势。晚清王葆心在其《古文辞通义》中有专论“文势之平缓与转折”的部分,他说:“转折者平缓之对,欲药平缓须明转折。”可见他推崇的是“转折”的文势。他进一步指出:“所谓转者,有一意转折法、多意转折法,皆转之善也。但一意转折易,意多事杂,转折难。转多而碎,无法以束之,则转之弊也。有其善而无其弊,与所谓新其间架者,皆可以药平缓之病也。”在古文大家中,欧阳修和王安石二人的文势比较曲折,文势的曲折与否,当根据内容而定,作家的创作风格当然也是重要的决定因素,一般来说,文势曲折的文章比起文势平缓率直的文章更耐读。
其次是抑扬顿挫。如《文章轨范》卷四评韩愈《与孟简尚书书》云:“韩文公推尊孟子,以为功不在禹下,实自推尊,以为功不在孟子下。此一段以孟子与己对说,文势抑扬轻重,虽曰贤不及孟子,其实自许其功过于孟子。”如果说,文势的曲折主要是指文意的转折层面而言,那么文势的抑扬顿挫则主要倾向于文章表达的形式层面。比如上举《原道》中的一句,前面是四个四字句,后面忽然接了个感叹词“呜呼”,便造成抑扬顿挫的效果。又卷七评《送孟东野序》“其声清以浮,其节数以急,其辞淫以哀,其志弛以肆,其为言也乱杂而无章”云:“上四句一样五字,若第五句不用九字,文势便庸腐。”这是通过调整句子的长短、用字的多少来使得文势给人以新鲜感,其实也是一种抑扬顿挫的效果。
再次是圆活与纵横。《文章轨范》卷三评苏轼《秦始皇扶苏论》云:“凡议论好事,须要一段反说,凡议论不好事,须要一段正说。文势亦圆活,义理亦精微,意味亦悠长”。此处所言圆活,大抵相当于我们曾经提到过的“纵横”,要之是令文章富于变化,避免呆板。
随着古文评点与科举关系日益密切,其功利性使得关注点逐渐转向篇法、章法、句法、字法等领域,对于“文势”的体认与论述渐渐淡化。
《光明日报》( 2022年12月26日 13版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)