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
与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事******
(近观中国·冬奥)与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事
中新社北京2月1日电 题：与他们在一起，习近平讲述“向未来”的冬奥故事
作者 钟三屏
中国最高领导人习近平五次实地考察冬奥筹办，每一次都有与青少年、运动员的交流环节。
在一个人的成长轨迹中，少年时代总是未来成材的映照；翻阅一个国家的发展史，少年往往是未来强盛的关键。与冰雪少年在一起，习近平讲述的是一个面向未来的故事。
——中国的未来。
习近平与冰雪少年交流时，几度谈及自己的冰雪往事。
他曾经也是一名冰雪少年，年少时常在北京什刹海滑冰，“穿着冰鞋不管大小就上去了”；他爱看冰球、速滑、花样滑冰、雪地技巧，特别喜欢冰球，认为“不仅需要个人力量和技巧，也需要团队配合和协作，是很好的运动”。
与自然严寒相伴，冰雪运动被视为人类突破自我的勇敢追逐，驰骋于冰雪之上的少年是“野蛮其体魄”的生动呈现——在习近平眼中，“‘野蛮其体魄’就是强身健体”。
“国也者，积民而成”，放之于历史的时空坐标，国运兴衰无不系于人民，尤其是青年一代。观察家认为，习近平多次强调“少年强则中国强”，说的正是这个道理。
冬奥之于中国，有着一个新的宏阔意涵。从百余年前的“奥运三问”开始，奥林匹克就与中国有了一种梦想的联结。当两者再度相遇，中国在冬奥故事里映照出一个关于未来的梦想模样。
“每个人的梦想、体育强国梦都与中国梦紧密相连”。少年，自然是这个未来之梦的现实表达。
——冬奥的未来。
从另一个视角来看，冰雪少年也承载着冬奥的未来。
习近平经常勉励冰雪少年，“中国冰雪运动寄希望于你们”。借助冬奥会举办契机，中国通过教会一个孩子、带动一个家庭，“小手拉大手”的形式使得冰雪运动蔚然成风。这改写的不仅是“中国冰雪运动不进山海关”的历史，更是世界冬季运动的未来版图。
大众参与关乎体育未来。作为奥林匹克运动中的重要组成，冬季运动在世界范围内的普及程度远不如夏季项目。2014年，当习近平在俄罗斯索契提出中国“预计可以带动两三亿人参与”冰雪运动时，在场的国际奥委会主席巴赫为之动容。
有外媒以“宏伟的计划”描述中国“带动三亿人参与冰雪运动”的蓝图，特别称赞冰雪运动正成为中国孩子的一门必修课，并将此称为改变世界冬季运动的“巨大推动力”。
如今，这一愿景已然成为现实。数据显示，截至2021年10月，中国全国冰雪运动参与人数达3.46亿人，18岁以下参与者就有0.46亿人。
中国冰雪少年，无疑是未来冬季运动图景中灵动的构成。
——世界的未来。
“一起向未来”，这是北京冬奥会、冬残奥会的主题口号，也是全人类的共同追求。
2018年在与俄罗斯总统普京共同观看中俄青少年冰球友谊赛时，习近平说，比赛令人振奋，从中也看到了两国青少年的友谊。普京则说，希望这样的青少年冰球运动能成为两国友谊的新纽带。
冰球场上，你来我往才精彩，你追我赶共进步。冰球少年所呈现的，正如人类对未来世界的向往：于团结合作中互利共赢。
这与奥林匹克运动的题中之义不谋而合——国际奥委会将“更团结”加入到奥林匹克格言中，就是呼吁世界合作共创未来。
体育超越国界，友谊在少年中滋长，未来在此刻书写。
与冰雪少年在一起，习近平讲述一个“向未来”的冬奥故事。正如他常言，“自古英雄出少年”，如今冰雪少年初长成，他们在冬奥故事里写下的是中国与世界广阔的未来。(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：邢翀
视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲
