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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

全国花样滑冰锦标赛新赛季开赛******

　　新华社北京1月11日电（记者李嘉）2022—2023全国花样滑冰锦标赛11日在河北承德冰上运动中心开幕 。本届赛事为期三天 ，12日将决出男子单人滑冠军 ，女子单人滑 、双人滑和冰舞项目的冠军将于13日产生。

　　作为本赛季首个回归线下 的全国性花滑赛事 ，比赛吸引了众多高手参加。男子单人滑方面，18岁 的小将陈昱东将向个人首个全锦赛冠军发起冲击。陈昱东本赛季状态出色，在去年10月初举行 的国际滑联青年组大奖赛波兰站中斩获男单银牌 ，此后又在亚洲公开赛中包揽了青年组和成年组 的冠军 ，他也是12月全国青年锦标赛的冠军 。韩文宝和姜智敖在全国青年锦标赛上分获亚军和季军，他们的表现也值得期待。

　　女子单人滑赛场，16岁 的卫冕冠军安香怡在本赛季完成了国际赛场首秀 ，在国际滑联青年组大奖赛波兰站中获得了第五名 ，两套节目《小丑登场》和《万物理论》颇具看点。上届全锦赛亚军陈虹伊将再次登场，此外 ，金书贤、王芓乔、程佳盈等一批表演风格突出的小选手同样是奖牌的有力争夺者 。

　　双人滑项目，张思阳/杨泳超将参加他们搭档后的第一届全锦赛。张思阳曾 是一名女单运动员，滑行技术突出 ，杨泳超曾和之前 的搭档获得上届全锦赛亚军，技术扎实 ，大赛经验也很丰富 。另一对组合杨易溪/邓舜阳本赛季以赛代练 ，收获了包括国际滑联青年组大奖赛波兰站第五名、全国青年锦标赛冠军、俱乐部联赛总决赛青年组冠军在内 的诸多好成绩。此外，王慧蒂/贾梓麒、张嘉轩/黄一航、孙优美/李泽恩 、王韵杰/刘赫霖等也将在本次比赛中亮相 。

　　冰上舞蹈方面，上届全锦赛青年组冠军陈溪梓/邢珈宁将力争站上最高领奖台 。同样在上届全锦赛出战青年组比赛 的曹路唱/陈建旭等年轻选手将在本赛季完成升组比赛。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 09版）

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）