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

从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记******

　　(近观中国·冬奥)从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　中新社北京1月31日电 题：从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　作者 钟三屏

　　“我真希望给习主席颁发一枚金牌！”国际奥委会主席巴赫曾说，就推动奥林匹克运动而言，习近平是当之无愧的冠军。

　　担任2008年北京奥运会、残奥会筹备工作领导小组组长，助力中国百年奥运梦圆；2015年为北京携手张家口申办冬奥代言，打动世界；挂念冬奥筹办进度，五度实地考察……中国最高领导人习近平与“奥运中国”的交集多且深。

　　从北京到北京，象征人类文明的奥林匹克与中国两次相遇、彼此成就。奥运与中国大地的“化学反应”已经发生，并仍在继续。

　　观察家指出，习近平站在“国与民”的高度运筹奥运这件大事，为中国增添了多彩的“奥运印记”。

　　从城市肌理的维度看，习近平给“奥运中国”带来绿色印记。

　　2008年北京奥运会，“绿色承诺”超额兑现；2022年北京冬奥会，“绿色办奥”位列四大理念之首，也是习近平在多个场合讲话的高频词，辐射办奥实践各个环节。

　　在2022年1月初的考察中，习近平了解了低碳化零排放的制冰技术，细数“水立方”变身“冰立方”等妙法，为冬奥村赛后转换为人才公寓的做法点赞。

　　“绿色场馆”之外，京张高铁、新能源公交车所代表的绿色交通，“张北的风点亮北京的灯”所指向的绿色能源，通过生态涵养和节水技术解决“雪从哪里来”的难题……绿色融于城市肌理变迁的一个个细节里。

　　有外媒认为，北京冬奥会“将是一项碳中和赛事”。

　　“把发展体育事业同促进生态文明建设结合起来”“为冬奥会打下美丽中国底色”“为推动经济社会发展全面绿色转型、实现碳达峰碳中和作出贡献”——在习近平的设计图上，冬奥会是中国绿色发展的承载，更是新起点。

　　从经济联结的维度看，习近平给“奥运中国”带来金色印记。

　　张家口的蜕变，以申办冬奥成功为界，由塞外山城变身聚宝盆，“冬季到张家口来滑雪”成为时尚，运动休闲产业兴起，冰雪装备制造业发展壮大。

　　在“冬奥小城”崇礼，每五个人之中就有一个人从事和冰雪相关的工作，超过3万人端上“雪饭碗”。

　　“冰天雪地也是金山银山”，习近平当年送给东北的话，如今也已成为张家口的写照。

　　金色印记来自于运筹。习近平强调，“要把筹办冬奥会、冬残奥会作为推动京津冀协同发展的重要抓手”“进一步发挥北京对京津冀区域发展的辐射带动作用”“加快建设京张体育文化旅游带”。随着路网升级、冬奥一小时生活圈形成，京张联系更为紧密，体育文化旅游带逐渐变得立体。

　　观察家认为，京张携手办冬奥的设计与实践，嵌套于区域经济协调发展的国家大目标下，是京津冀协同发展点睛的重要一笔，中外企业也从中国的冰雪经济中淘宝掘金。

　　从国家“精气神”的维度看，习近平给“奥运中国”带来红色印记。

　　一百多年前，中国教育家张伯苓预言，“奥运举办之日，就是我中华腾飞之时”。

　　在中国人的观念里，红色代表喜庆、圆满，2008年北京奥运会让“中国红”成为世界感知中国热情与自信的色彩。承袭北京奥运会的荣光，北京冬奥会更有底气，也有了更高远、更具文明内涵的追求，“中国红”愈加明艳。

　　观察家指出，在习近平的体育观里，国家的现代化和人的现代化是落点所在。他认为“全民健身运动的普及和参与国际体育合作的程度”关乎一个国家的现代化程度，坚信“没有全民健康，就没有全面小康”。

　　正因如此，借冬奥契机“带动三亿人参与冰雪运动”，让冰雪运动成为一种文化和生活方式，赋能体育强国和健康中国，夯实国家“精气神”的基础，成为应有之义。

　　置于大的时代背景下，习近平把北京冬奥会定位为“我国重要历史节点的重大标志性活动”，以及“展现国家形象、促进国家发展、振奋民族精神的重要契机”。

　　充满中国元素的场馆建筑、彰显中国科研实力的技术应用、热情的冬奥志愿者、为北京加油助阵的海外同胞……国家“精气神”处处皆可感知。

　　从“北京欢迎你”到“一起向未来”，“中国红”在延续中升华；当冬奥遇上红色中国年，碰撞出别样“中国之韵”。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、北京2022年冬奥会和冬残奥会官网)

出品人：陈陆军

总策划：王晓晖

监制：张红、夏宇华

策划：郭金超

统筹：梁晓辉、王凯

主笔：聂芝芯

视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲