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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

城市书屋，市民的“另一个家”******

　　【新春走基层】

　　光明日报记者 丁艳 王胜昔

　　“我很喜欢这个书屋！每次，我都会喊上几个同学一起来读书，累了就透过落地窗看看架子山的风景，或在外面的圆桌上一起讨论读书收获。有了书屋，我们的假期更充实了！”河南省信阳市羊山外国语小学六年级学生陈玥岐说。

　　记者看到，临近春节，城市书屋里坐满了前来阅读、休闲的市民。大家在这里体验到了不一样的获得感、幸福感，亲切地称它为“另一个家”。

　　陈玥岐神采飞扬地说：“我在这里已经把四大名著读了个遍。观三国烽烟，识梁山好汉，叹取经艰险，惜红楼梦断。书里神机妙算的诸葛亮、威风凛凛的武松、性格迥异的唐僧师徒等都让我难以忘怀。这个书屋环境舒适，藏书也很丰富。我和同学们都被中华传统文化的博大精深吸引。”

　　城市书屋不仅是孩子们的乐园，而且改变了周围市民的生活方式。自从有了城市书屋，大家的生活就添了一缕书香。时尚阅读室里，大爷们翻阅报纸查看各地新闻；儿童阅读室中，孩子依偎在妈妈身旁，眨巴着眼睛，听妈妈轻声讲着绘本故事……

　　书屋管理人尹秀秀经常被市民们的读书热情打动。“晚上9点，还有很多小朋友在这里阅读，看到认真的他们，我很感动，更加深刻地体会到‘美好生活看信阳’。”

　　“最是书香能致远，一屋芬芳润万家。”信阳市政协副主席、羊山新区党委书记刘璇坦言，建设城市书屋，是回应群众关切，健全公共文化服务体系，创造美好生活的生动实践。

　　据了解，除了读书品茗，城市书屋还有许多功能。书屋的社区课堂可以通过“两个更好”小程序预约，发起读书沙龙、文化交流和社区活动。书屋的商店，可以通过“两个更好”小程序链接信阳特色商家，扫码下单文创产品和本地助农产品，送货到家。

　　当地以书屋为圆心，连接更多的文化空间和群众文化活动。书屋东边的小广场是城市公共非遗空间。每个节气，都会举办热闹的市集活动，让更多人对非遗承载的中华优秀传统文化有感性的认识，让非遗融入都市人的生活。室外的儿童游乐场、休闲跑道则是小朋友放飞童心的快乐天地。

　　“有一片绿绿的大树,怀抱着小小的暖屋，屋顶有美丽的小花,站在金色阳光下。有许多暖暖的故事,都住在小小的暖屋,只要你静静去聆听,它能教会你幸福……”如歌曲《小暖屋》歌词中描绘的那般，城市书屋干净而优雅，美丽而朴实，智慧而温馨，用书香浸润着整个城市，引领着新年的新风尚。

　　《光明日报》（ 2023年01月09日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）