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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

中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”******

　　(新春见闻)中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　中新社青海湟中2月4日电 题：中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”

　　作者 李隽

　　“我是‘孙悟空’，我是‘财神’……”根据角色设计，一群小男孩早上7点半就挤在屋子里，为当日的“空中杂技”高台打脸谱。

　　每年的农历正月十三，是“中国民间文化艺术(高台)之乡”青海省湟中县拦隆口镇千户营村老老少少最期待的日子。

　　被称为“空中杂技”的高台在千户营村已有600多年历史，是将装扮着传统戏剧人物的孩童，绑在接近两层楼高的木料或铁杆上，其下有台板支撑，讲述《五虎上将》《封神榜》《大闹天宫》等传统戏剧故事，是集当地绘画、刺绣、木雕等民间技艺于一体的高空造型艺术，以高、悬、妙、奇著称。2008年被列入中国第二批“国家级非物质文化遗产名录”。

　　“老辈人说千户营高台是明代洪武年间从南京传到这里的，到我这一辈是第13代。”61岁的千户营高台国家级非遗传承人李富先说，“高台娃娃都是五六岁的小娃娃，要勇敢能吃苦才能绑，长大了体重大了，在高台上不稳当。”

　　上午10点半，村民们在村里山神庙集合，20多个扮了相的小男孩依次顺着梯子爬上屋顶，高台匠人根据戏剧曲目，将他们用红布绑在踏板上。一旁，没有“抢到”扮相的孩子一脸羡慕。

　　“高台娃娃都是故事里菩萨、英雄的化身，寓意吉祥，村里的孩子每年都抢着上高台，稍有犹豫就错失良机。”千户营高台第14代传人之一陈虎邦说，“我们小时候抢扮相，老一辈都说‘莫等，一等就是3年。’”

　　“一等就是3年，很多娃娃3年后就长大很多，想绑也绑不成了。”李富先说，按照老人们留下的规矩，绑高台，一绑三年才能换人，自己六岁时就绑过。

　　每年因戏剧曲目不同，高台造型也会有差异，但脚踏鳌头、面目狰狞的“魁星”高台，600年来从未改变。

　　“‘魁星’寓意‘点状元’，村里考大学的人家，都搭红祈福希望独占鳌头。”李富先说，千户营的高台从最初的三台，到之后的五台、七台、九台，绑单不绑双，所以现在增加到了十九台。

　　中午12点，伴着一阵鞭炮和锣鼓声，以千户营高台为主的社火队开始表演，所到之处欢呼吆喝声不断，不时有村民上前搭红祈福。

　　社火队中，与“空中杂技”高台有异曲同工之妙的高跷表演惊险吸睛。“哪吒”“悟空”等20多个戏剧人物踩着两米多高的高跷扭着身子，诙谐生动。

　　“最高的高跷有三米多，有三四十斤重，也是我们湟中的特色。”据陈虎邦介绍，湟中县鲁沙尔镇是“中国民间文化艺术(高跷)之乡”，正月里踩高跷被民众称为“空中舞蹈”。

　　在地处中国西北的青海省农业区，多地都有高台、高跷表演传统，只是千户营的表演文化底蕴更为深厚，小孩子们争抢着绑高台的场景也独树一帜。

　　“老人们都说过年时绑了高台，踩高跷，孩子们身体健康、学业有成，来年事事都会吉祥如意。”李富先说。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）