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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
（新春走基层）宝成线上的五等小站：“90后”接力守护安全******
中新网绵阳1月18日电 (邓文鑫)“车站是第二个家，我们准备了香肠腊肉，还包了饺子，在这里好好过个年。”临近除夕，在位于四川省绵阳市江油市雁门镇的斑竹园车站，青工郎依王杰一边忙着贴春联，一边说他跟家人商量好了，今年除夕他当班，就不回家吃年夜饭了。
斑竹园车站地处西南山区腹地，原名雁门坝站，始建于1958年，是宝成线上的一座五等小站。小站虽小，但位于宝成铁路大动脉上，扼整条铁路线咽喉，一旦行车组织不畅，便会影响整条线路的安全畅通。
斑竹园车站站长刘胜介绍，火车从邻站进入这里，必须经过20多个遂道和10多座桥梁，其中有4000多米长的会龙场隧道和50多米高的清江2号大桥，而这一桥一隧均是宝成线之最。
斑竹园车站地处西南山区腹地，是宝成线上的一座五等小站。 邓文鑫 摄站长刘胜是一位1994年出生的小伙，和他搭档的，是1992年出生的副站长尹邦杰。除此之外，小站还有5名“95后”青工，他们接过老一辈铁路人的接力棒，坚守小站，在春运期间守护铁路大动脉的安全畅通。
春运期间，由于列车增多，斑竹园车站每天通过的列车达到了200余列，有开往北京、上海、青岛、福州、兰州、呼和浩特等地的客车，还有奔向俄罗斯、波兰、德国、格鲁吉亚的中欧班列。列车密度大时，助理值班员几分钟就要接一列。
与信号楼进行安全联控。 邓文鑫 摄“X8062次，斑竹园站二道通过。”1月18日12时17分，95年出生的车站值班员郭小峰与司机安全联控。2分钟后，满载集装箱的中欧班列从车站呼啸而过，一头扎进隧道里，消失在北上的茫芒大山之中。
山谷中的车站，冬天风很大，加上列车通过时卷起的巨大风浪，刮在脸上就跟刀子一样。在现场接发列车的助理值班员陈林紧了紧身子，全神贯注地监视列车运行，顾不得揉一揉冻得发僵的耳朵。“远看装载，近看走行。”这位年轻的小伙子谈起工作显得老道熟练：“山高路远，必须对每趟列车进行严密监控，才能确保安全、万无一失。”
“停留车防溜是车站的安全卡控重点，我们每隔三至四个小时就必须检查一次，不能有一丝马虎。”说罢，站长刘胜钻到车下，用手拽了拽卡在车轮和钢轨间的铁鞋。
刘胜今年29岁，因业务精湛、工作认真负责被组织选派到斑竹园站担任站长，他最大的体会就是：火车24小时跑，安全工作一秒也不能松。“车站就是指挥中心，火车要跑得好，靠的是责任心和严格执行作业标准。”他说：“一年365天，无论白天黑夜，还是刮风下雨，守住安全是大伙的天职。”
“每个车站都需要坚守，虽然条件苦了些，但确保大动脉运输畅通是我们必须肩负的责任。每当列车从山谷中安全通过时，大家心中无不感到自豪，更觉得自己的坚守有价值！”刚维护完道岔的副站长尹邦杰说道。
春运期间，每天都有列车呼啸而过，可能不会有旅客注意到斑竹园这样的小站存在，但接车、送车，每日重复，斑竹园车站这群年轻的“守护者”们却做得一丝不苟，他们坚守小站、守护安全，为旅客平安出行贡献着自己的青春力量。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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