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

“我是建设者，更是受益者”******

　　【一线讲述】

“我是建设者，更是受益者”

讲述人：江苏南通狼山旅游区管理办公室旅游工作局局长 胡志刚

　　在我的记忆里，五山地区是一个风景如画的地方。然而，2018年初，当我选调来南通狼山旅游度假区管理办公室工作时，内心却十分失落。

　　报到当天，目之所及是一个“大工地”：破落的厂房、参差不齐的民房、高低不平的菜地，连进单位的那条不足两米宽的路，也是坑坑洼洼、污水遍地。

　　投入工作后不久，我才清楚，南通全面实施五山及沿江地区生态修复和保护工程，要退出沿线港口货运功能、腾出修复岸线12公里，新增森林面积约6平方公里，把五山及沿江地区13.68平方公里打造成集森林公园和旅游休闲于一体的南通“外滩”。我意识到，自己赶上了一个千载难逢的好时机。

　　随着单位周围最后一批厂房被拆除，五山生态修复进入了冲刺收官的百日大会战。那一百多天，大家战低温、踏泥泞，白天抓建设、晚上共会商，愣是完成了当初我认为不可能完成的建设任务。五山地区当年获批“江苏省南通狼山国家森林公园”。

　　经过生态修复，五山地区森林覆盖率达80％以上，长江南通段生态环境也发生了根本变化。我经常听志愿者们跟我“献宝”，他们“又拍到江豚家族了！”长江南通段的水好了，鱼多了，江豚家族自然就成了这里的“常住民”。滨江岸线和森林公园里的鸟儿种类增加了30多种，达450多种。

　　为了让市民游客更好地共享五山生态修复成果，我和同事们在守护五山生态的同时，深入挖掘五山历史文化资源，对嵌入的每一个文旅项目都精雕细琢。军山气象台布展历时3个多月，我们查阅相关史料近百册，只为恢复中国第一个民办气象台的历史原貌。越来越多的市民游客选择走进森林氧吧，在优美的生态环境中畅游，在传统文化的熏陶中随想感悟。

　　看江景，走五山，成为南通市民的生活日常。我们注重引导市民游客加入守护五山生态的火热实践中来。五山滨江沿线被打造成“感悟沧桑巨变”的精品学习线路，以多种形式宣传“绿水青山就是金山银山”的理念。

　　我也把家安在了森林公园旁。漫步其间，空气清新，鸟语花香，一派人与自然和谐共生的和美景象。我感到幸福，也感到自豪，我是建设者、见证者，更是受益者。

　　（光明日报记者 苏雁、刘已粲采访整理）

　　《光明日报》（ 2023年01月11日 05版）