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

推动“冷资源”变为“热产业”******

　　作者：常理

　　刚刚过去的2022年，对中国冰雪运动来说无疑是具有划时代意义的一年。2022年初的北京冬奥会和冬残奥会聚焦了全世界冰雪爱好者的目光，冰雪运动在我国打破了时间、空间的限制，实现了3亿人参与的目标，中国冰雪运动进入了新时代。

　　和2023年一起到来的是北京冬奥会过后的第一个雪季。随着疫情防控政策的优化，全国各地冰雪运动持续升温、活力四射：已经是第九届举办的全国大众冰雪季活动，预计将带动全国超1.5亿人次参与；在哈尔滨，松花江面积雪盈尺，冰上撑橇、冰上龙舟、雪地风筝等构成冬日北国别样风景；在上海，10多块季节性移动冰场如雪花般散布；在重庆，仙女山国家森林公园银装素裹，游客们尽享冬季运动的激情与欢乐……

　　行稳方能致远。过去几年，冰雪运动的种子在全国各地生根发芽、开枝散叶，冰雪产业成为不少地方经济发展的新引擎。前不久，中共中央、国务院印发的《扩大内需战略规划纲要（2022—2035年）》明确提出，推进冰雪运动“南展西扩东进”，带动群众“喜冰乐雪”，这彰显了我国持续发展冰雪运动的决心。冰雪运动种类丰富、形式多样，可满足不同年龄、不同门槛的消费人群需求。发挥好冬奥会余热，推动冰雪运动持续健康发展，将有利于我国进一步扩大内需、刺激消费、推动产业转型升级，为地方经济发展增添活力。

　　打好“融合牌”，让产业旺起来。冰雪产业链条长，上游涉及各种冰雪装备、器材，冬奥会上亮相的国产雪车、雪蜡车、冰刀、速滑服等，都是中国制造向冰雪产业拓展的成功案例；下游涉及文化、旅游、培训等行业，集聚了大量资源，“冰雪+”正成为人们冬季休闲健身的新选择。进一步推动冰雪产业与关联产业需求对接、资源整合、协同发展，提供更加多元的产品和服务，打造具有中国特色的冰雪活动和赛事IP，让冰雪运动的激情保持下去，成为全民健身新方式、健康中国新动力、社会活动新时尚。

　　打好“四季牌”，让企业强起来。众所周知，冰雪运动对于季节性的要求很高，一些欧洲国家雪季持续时间较长，雪场经营具备先天优势。在我国，由于气候原因，很多雪场一个雪季的运营时间仅3至4个月。这就要求企业打好“四季牌”，冬季滑雪，春季踏青、夏季避暑、秋季露营，探索冰雪场地建设和季节转换新路径，满足不同季节、不同消费群体的运动休闲需要。目前，中国冰雪市场还处在起步阶段，百姓对于冰雪运动的喜爱需要一个培育过程，企业需要沉下心来，练好内功，不断为冰雪运动发展创造营造良好氛围。

　　打好“民生牌”，让群众富起来。冰天雪地也是金山银山。我国冰雪资源丰富，这些年，各地通过发展冰雪产业，建设了一批冰雪小镇以及冰雪度假胜地，不仅提升了当地知名度，引来投资和消费，还提高了当地老百姓收入水平，促进地方产业转型和经济发展。作为北京冬奥会雪上项目主要竞赛场地之一，崇礼从一个小县城变成了世界闻名的滑雪胜地，不少当地人端起了“雪饭碗”，吃上了“冰雪饭”。因此，要不断推动“冷资源”变为“热产业”，释放冰雪红利，让冰雪运动进一步火起来。（常理）