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

【每日一习话】今天的中国，是赓续民族精神的中国******

　　习近平：今天的中国，是赓续民族精神的中国。这一年发生的地震、洪水、干旱、山火等自然灾害和一些安全事故，让人揪心，令人难过，但一幕幕舍生取义、守望相助的场景感人至深，英雄的事迹永远铭记在我们心中。每当辞旧迎新，总会念及中华民族千年传承的浩然之气，倍增前行信心。

　　这段话出自2022年12月31日习近平主席发表的二〇二三年新年贺词。

　　人无精神则不立，国无精神则不强。精神是一个人的立身之本，是一个民族、一个国家生存和发展的支撑。中华民族在5000多年的历史发展进程中，培育形成了伟大创造精神、伟大奋斗精神、伟大团结精神、伟大梦想精神，滋养和激励了一代又一代中华儿女，影响着我们每一个中国人的思考方式和行为方式。

　　党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视对中华民族精神的传承和弘扬，习近平主席在多个重要场合对此作出一系列重要讲话和重要指示。过去几年，在发表新年贺词时，习近平主席总会深情回顾一幕幕彰显民族精神的感人场景。从守岛卫国32年的王继才，到用身体保护战友的杜富国，从把青春和生命献给脱贫事业的黄文秀，到在疫情防控中逆行出征的白衣天使，从同心协力抗洪救灾的广大军民，到每一个在平凡岗位上倾情奉献的凡人英雄……每一个场景总能激荡起我们内心的感动与力量。

　　回首2022年，千千万万普通人用实际行动诠释了中国人民具有的伟大民族精神。在北京冬奥赛场上，奥运健儿奋勇拼搏、争金夺银，让我们感受到全力以赴、永不言弃的中国力量。在泸定地震发生时，为了让下游村庄免受洪水威胁，水电站员工不顾危险逆向而行、拉闸泄洪，彰显了恪尽职守、义无反顾的中国精神。面对熊熊山火，成千上万名群众主动出战、团结作战，成功阻断山火蔓延，书写了守望相助、众志成城的中国情感……这一幕幕感人至深的场景总能让人倍感温暖、充满力量，更加坚定我们前进的信心。

　　全面建设社会主义现代化国家新征程，充满光荣与梦想，也有不少风浪与挑战，需要我们付出更为艰巨、更为艰苦的努力。在前进路上，我们要大力弘扬伟大民族精神，不断增强我们中国人的志气、底气、骨气，攻坚克难、奋进拼搏，共同创造美好的未来。

　　本期解读：陈锐海 央广网评论员