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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

2023年春运今日启动 全国铁路首日预计发送旅客630万人次******

　　光明网讯（记者 陶媛）1月7日，记者从中国国家铁路集团有限公司（以下简称“国铁集团”）获悉：2023年春运今日正式启动，自1月7日至2月15日，为期40天，春运首日全国铁路预计发送旅客630万人次。

　　据介绍，今年春运形势总体比较平稳，学生流、务工流、探亲流、旅游流等基本出行需求保持一定规模，铁路客流呈现回暖趋势。铁路部门将用好去年新开通的郑渝高铁、湖杭高铁、银兰高铁、京唐城际、新成昆铁路、北京丰台站等新线新站资源和新投用复兴号动车组等先进装备，增强路网整体功能，提升客运能力。按照“充足安排、按需启动，响应快速、应急有备”原则，科学制定客车开行方案，节前高峰日最高可开行旅客列车6077对，节后高峰日最高可开行旅客列车6107对，最大客座能力较疫情前的2019年春运增长11%。

　　春运期间，全国铁路将强化车站客流组织，严格控制列车客座率，引导旅客有序分散进站候车，保持安全距离，营造健康安全出行环境。国铁集团积极提升旅客购票服务体验：优化铁路12306系统功能，持续开展适老化和无障碍化改造，为老年人和障碍人士购票提供便利；学生优惠票不再规定乘车时间限制，每学年（10月1日至次年9月30日）任意时间可购买4次单程的学生优惠票；年满6周岁且未满14周岁的儿童可购买儿童优惠票，将惠及更多儿童旅客。

　　同时，铁路部门将在全国3200余组动车组列车上推行铁路畅行扫码服务，旅客通过扫描座椅扶手上的“铁路畅行码”，可顺畅查询列车正晚点、运行位置、接续车次、交通接驳等出行服务信息，办理餐饮选购、补票升席、查找遗失品等业务。大力拓展互联网订餐站点，将开展互联网订餐的车站由55个增加到76个，覆盖全国铁路枢纽和客流较大车站。安排站内便捷换乘的车站由80个增至100个，完善车站服务设备设施与引导标识，提升旅客中转换乘效率。

　　据了解，春运期间，铁路部门将根据国家疫情防控政策优化调整和客货运需求变化，动态调整列车开行方案，不断改进疫情防控和运输服务举措，努力提升广大旅客货主服务体验。请旅客朋友及时关注“铁路12306”网站和“中国铁路”微信公众号发布的信息，合理安排行程，旅途中加强自身健康防护，配合做好站车防疫工作，共同维护春运良好出行环境。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）