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来源：彩云网代理2023-12-21 17:48

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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

国是访问｜美国前气候变化特使：应对全球气候问题，需要美中达成共识的能力******

　　文/夏宾

　　今年联合国气候大会在埃及沙姆沙伊赫举行期间，中美两国领导人在印度尼西亚巴厘岛会晤，外界期待此次面对面的交流能为双方在气候领域合作释放积极信号。

　　美国前气候变化特使、威廉与佛洛拉·休利特基金会环境项目主任乔纳森·潘兴在线上接受中新社记者采访时直言：毫无疑问，如果美国和中国不能在气候领域上相向而行、采取行动，我们就无法解决这一全球性问题，双方应携手继续合作、向前迈进，而这就需要美中两国达成共识的能力。

　　“最重要的是达成行动的协议”

　　“但我不认为在合作过程中，美中两国会做同样的事情，因为两国有不同的制度、不同的优先事项，排放本身也来自经济领域的不同部分，但最重要的是达成行动的协议，然后迅速落实。”潘兴说。

　　谈及如何平衡能源转型和实现经济增长，潘兴表示，各国都希望有足够的能源供应来实现经济增长，确保运输、热力、电力等基础设施运转良好。具体来看，在能源供应方面，75年前美国还远没有达到今天的水平，50年前中国也还远没有达到今天的水平，但两国现在都为其公民、企业提供了用电机会。尽管目前两国能源用量仍在增长，但获取能源已不再是两国的优先事项。

　　“能源的高效使用”

　　他进一步称，目前需要思考的问题关乎“能源的高效使用”，也关乎“国家发展经济、创造财富方式的转变”，中国在发展道路上处于一个和美国不同的位置，中国在保证能正常获取能源的情况下，传统的基础设施不用全部替换，但也正在寻找一种与过去不同的经济增长模式，核心就在于同样追求增长，但消耗的能源却要少得多。

　　“未来不是过去。”潘兴称，中国的发展已将环境作为一个新的考量因素加入其中，中国领导人高度重视生态环境保护，也强调“绿水青山就是金山银山”，这促使各方思考循环社会和循环经济的结构，对空气质量、水质量、建筑环境和自然环境质量给予了更高的重视。

　　“在某种程度上，当我们在分析我们想要什么样的能源系统时，也会把环境纳入考量之中。”