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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

新春走基层丨雪山之巅的忠诚与坚守******

　　在祖国西南边陲，为了有效应对边境突发情况，西藏日喀则军分区某团官兵，在海拔4500米的雪域高原长期驻训，他们把对家人的思念深埋心底，用自己的青春奉献扛起使命担当，出色完成了各项边防任务。今天的“新春走基层”报道，让我们跟随记者的镜头，走上雪山之巅，感受驻训官兵的忠诚与坚守。

　　一大早，记者从团部出发，跟随物资保障车上山前往驻训点，3个小时的车程，山路蜿蜒曲折，海拔不断攀升，气温不断降低。

　　抵达驻训点时，官兵们正在展开战备训练。三年前，针对边境复杂态势，日喀则军分区派出整建制部队来到这里长期驻训。这里地理位置险要，不仅高寒缺氧，风力常年在7级以上。在大风和沙尘的肆虐下，官兵们的训练仍然按照既定计划顺利完成。正在给大家进行复盘讲解的荆金龙班长，今年是第12年的老兵。他告诉记者，三年前，他们刚到这里驻训时，只能住地窝子和帐篷，如今的条件已经改善了许多。

　　这些年来，驻训点的配套设施日益完善，不变的是，自然环境依然恶劣，官兵们始终不畏艰苦、默默坚守。

　　快要过年了，荆班长收到了一份特殊的礼物，那是来自老家河南漯河的特色年画。年画一展开，荆班长嘴角的笑意就止不住了。

　　甜甜出生的时候因为早产，荆班长来不及赶回家去，心里一直很愧疚。

　　西藏日喀则军分区某团班长荆金龙：一次生日也没有陪她过过，回到家里边，看到她，心里边就泛酸。然后，我妈把我女儿抱过来的时候，我女儿就看到我很害怕，躲着我不让我抱，我去抱她的时候她哭了，我就认为当父亲，当到这个份上，还是比较失败的。她指着电视上的军人喊爸爸的时候，我真想穿着我的军装跑到她面前，抱着她，爸爸回来了。

　　总说军人的泪水都化作了汗水，荆班长在连队是出了名的硬汉，入伍多年来参加过管边管控、战备执勤、应急处突等多次军事行动。

　　西藏日喀则军分区某团班长荆金龙：我会把自己的责任给扛起来，把手里边这一把枪给握稳、握紧。

　　过年前，驻训点组织了一场授衔仪式，这些新战士去年一入伍就来到了这里，面对荒无人烟的陌生环境，他们战风沙、斗严寒，经历了整整一年的磨炼，完成了从新兵到老兵的成长。

　　（总台央视记者 王晓丹）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）