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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

3900盏花灯点亮世园公园******

　　本报讯(记者 李瑶)1月15 日晚，2023年北京世园花灯艺术节开幕，园内170组3900盏花灯依次点亮，花灯璀璨、流光溢彩。此次花灯艺术节将一直持续至10月15日，跨越四季，共计274天。

　　世园公园一号门前，“盛世花梦”灯组高17米、宽35米，大气恢宏，是此次花灯中最大的灯组。花灯融合祥云、中国结、折扇等传统文化元素，特制灯笼、六方宫灯、四方楼阁传递着浓浓年味儿，迎接着四方来宾光临。步入园内，仿佛走进璀璨灯海，11个特色景观区各美其美：以盛世花梦、赛博萌兔为主题形象的迎春年味区，以花团锦簇、祝福祖国为主题形象的“中华之美 锦绣花开”核心景观区，以妫汭女神、鱼跃龙门为主题形象的祈愿区，以奇花异草为主题的梦幻森林区，以恐龙世界为主题的侏罗纪体验区等依次展现，由长约3000米花灯观赏长廊串联起来，游客们纷纷拿起手机切换角度拍摄。

　　灯海中，高达14米的“世园仙子”绚烂缤纷，它以延庆地区神话人物“妫汭女神”为创作原型，花灯以绿色为主，寓意着希望、和谐。融入了特色瑞兽的“九区黄河灯阵”继承了北方传统民俗，灯阵长30米、宽40米，龙柱高8米，游客畅游其中，可体验“转黄河”非遗文化。在万花广场，“十二花神”和“十二生肖”排列成花灯走廊，草坪中分布着“花团锦簇”“国色天香”“花开富贵”等6组大型花灯组团，美不胜收。

　　本次花灯艺术节除了推出多彩花灯之外，期间也将推出戏冰戏雪特色活动。正月初一至正月十五，公园每晚还将上演特色花车游园。艺术节期间，世园公园也将同步调整开园时间，赏花灯的游客每日17时开始检票入园，冬季亮灯时间为17时至22时，夏季亮灯时间为18时至23时。

　　花灯游览路线为：1号门-万花广场-园区中路-天田山下-植物馆东路-植物馆-园区南路-1号门。游客可通过“北京世园公园”官方微信公众号、官方抖音号、“长城内外·i游延庆”小程序等平台进行预约购票。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）