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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

北京市属公园35项文化活动闹元宵******

　　本报记者 代丽丽

　　“万户千家今夜好，张灯结彩闹元宵”。记者从市公园管理中心获悉，元宵佳节市属公园、国家植物园及中国园林博物馆准备了35项文化活动，邀请市民游客在公园里体验别样的节日乐趣。

　　各大公园都有灯谜

　　自古以来，元宵节便有观花灯、猜灯谜、品元宵的民俗传统，市属公园为游客准备了12场元宵民俗活动。

　　节日当天，北海公园在永安寺景区举办新春留“福”猜灯谜活动，在灯笼中写上谜语供游客观赏解答。中山公园将在南门广场举办元宵节主题活动，邀请游客猜灯谜、做灯笼。景山公园将在前山东、西主路、游客服务中心前设置灯谜架。北京动物园在正门广场设置传统灯谜，还将为答对谜底的游客送上精美礼品。

　　春节期间成为热门爆款的北京动物园“十二生肖”印章将在元宵节再次亮相公园鹈鹕商店，一次集齐十二款生肖印章，为元宵节增添满满的福气。陶然亭公园将在节日当天开展摇元宵、做花灯的民俗体验互动项目。紫竹院公园将在友贤山馆举办“上元灯会与猜灯谜”活动，线上线下同步进行。玉渊潭公园将在公园健康大道沿线举办“正月十五花灯俏 科普猜谜送福瑞”传统文化主题活动，游客还能参与蜡梅科普和文明游园趣味游戏等互动体验。元宵节当天，香山公园将开展“循迹探秘”之旅，参与者可一边徒步探秘一边了解公园历史文化，探寻古建风貌及园林景观。

　　国家植物园展出万余株兰花

　　在春节期间吸引大量游客前去观赏的中山公园“‘四季飘香’春兰展暨北京名人名兰展”“‘玉兔迎春’——传统精品花卉展览”，香山公园“碧云藏春 年年有‘鱼’——碧云寺盆景花卉展”“花香琴韵玉兔呈祥——香山公园迎春花艺展”，都将在元宵节当天继续迎接八方来客。国家植物园元宵兰花展将在北园热带展览温室及南园展览温室举行，200余种万余株兰花、年宵花将公园装扮成花的海洋。

　　多场精品展览即将收尾

　　喜欢展览的游客要抓紧时间来到市属公园，感受一波文化盛宴。颐和园“园说Ⅳ——这片山水这片园”展览、景山公园“紫禁之巅 亘古通今”历史文化主题展、陶然亭公园“传统民俗百科”展览、紫竹院公园“日出新卯 春暖兆福”——新春典籍文化展等多场精品展览将在2月、3月陆续落下帷幕，还没看过的游客可在元宵佳节来一次沉浸式体验。

　　冰场活动2月4日结束

　　市公园管理中心提示，市民游客请提前网络预约公园门票。市属公园冰场活动2月4日即将结束，陶然亭公园、紫竹院公园及玉渊潭公园的雪场还将持续到2月中下旬，游客朋友可在元宵节体验雪场娱乐活动。市属公园里的蜡梅也将在2月中下旬悄然开放，游客可体验“公园寻梅”的惬意。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）