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
（新春走基层）四川宜宾：铁路道砟采石场的“守山人”******
中新网宜宾1月18日电 (王鹏 魏启睿 赵喆)“矿山边坡、平台要仔细检查是否有裂纹及位移的现象，破碎生产线、堆料场、配电室要做好详细的安全检查，确保出产道砟高质量上线使用。”兔年春节前夕，在四川省宜宾市珙县兴太村的群山之中，孙庆良叮嘱正在忙碌的工友。
孙庆良是铁路成都工务大修段道砟生产车间白皎采石场场长。这座群山之中的铁路大型采石场始建于1996年，主要负责铁路道砟开采、生产、装车及质量监管。10名采石工常年驻守在此，承担着整个采石场的安全及道砟开采装车任务，也被称为这片大山的“守山人”。
图为道砟生产线。 魏启睿 摄道砟是用来铺铁路路基的粗砂砾或碎石，能够减低列车经过时所带来的振动及噪音。白皎采石场是目前中国铁路成都局集团有限公司唯一的特级道砟供应基地。
“一颗道砟是否合格，要看它的尺寸、耐久性、形状以及级配。”孙庆良说，目前正是成自宜高铁道砟供应的关键期，生产过程中，爆破、运输、碎石、清洗等各个工序都密切联系着，安全卡控很重要。“特别是在爆破时，我们要派人在矿山周边各个路口严控死守，以防路人误入。”
图为采石工在施工生产现场。 魏启睿 摄57岁的陈礼金在10名采石工中年龄最大，他常常放弃节假日休假回家的机会，今年春节同样坚守在采石场。
“采石场的工作性质比较乏味，山上的生活也比较枯燥，待久了容易让人心理发生变化，我年龄最大，必须要长期坚守在这里！”陈礼金说，每年春运期间自己最期待的就是亲自下厨，炒出一桌子拿手好菜，让这个“小家”共享团圆。
大山中的白皎采石场。 魏启睿 摄据介绍，白皎采石场每年要为铁路行业提供20余万吨道砟，除了完成沪昆、成贵等高铁及内六、成渝、渝怀等普速线路的道砟供给任务，还完成了沪昆高铁北盘江特大桥环氧树脂特级道砟等多个重点工程项目的供砟任务。目前，白皎采石场蓄势待发，正源源不断为成自宜高铁提供特级道砟。(完)
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