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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

400余件艺术作品诠释“两岸一家亲”******

昨天上午，“源·缘——闽台艺术展”在中国国家博物馆南2展厅展出。本次展览由中国国家博物馆、福建省文化和旅游厅共同主办，福建博物院承办，共展出400余件闽台艺术作品，从戏曲、文学、书法、美术等方面诠释了“两岸一家亲、闽台亲上亲”，展览将开放至4月9日。

福建与台湾，在地缘、血缘、文化渊源等方面联系紧密，两岸经济文化交流最早可追溯至石器时代。安溪寮、福安里、泉州厝、兴化坑、永春陂、同安宅、龙岩庄等以福建漳州、泉州地名命名的台湾聚落，以及诏安、梅山等100多个闽台同名村镇，完整记录了福建先民开发台湾的历史轨迹。闽南话、氏族宗祠、布袋戏、妈祖信俗、闽南建筑等习俗与艺术形式，时时诉说着闽台同根的绵长柔情。

北京青年报记者从国博了解到，本次展览共分为4个部分。

序厅“同宗同源敦亲睦族”，通过族谱、家谱、古渡口路亭碑拓片、台湾同胞带回的台湾土壤等展品与抽象的闽南红砖建筑结合，展现中华民族“重土恋家、重视血缘”的文化传统。

第一单元“海峡之音合韵千年”，通过南音、芗剧(歌仔戏)、闽剧、莆仙戏、梨园戏、高甲戏、木偶戏以及现代戏等戏曲形式，展现闽台语言同系，闽台人民通过共同的戏曲传统所表达出的情感联结。

第二单元“艺蕴天工小康大同”，围绕闽台共同的生活习惯、信俗等，结合两岸工匠、艺术家共同创造的民间工艺以及工艺美术作品，展现闽台同根同源的展览主旨。

第三单元“妙笔生花写意中华”，通过文学、书法、绘画、漆画等艺术形式展现闽台文化是中华文化的一部分，两地文化渊源深厚。

展品中，来自福建博物院的“江加走雕木偶头”显示了福建木偶戏的源远流长。木偶戏在福建落地发展出多样的表演形式，其中提线木偶、布袋木偶与铁枝木偶并称“福建木偶三绝”。神奇绝妙的木偶表演技艺为福建赢得了“木偶之乡”的声誉。明清时期，木偶戏随着福建移民传播至台湾地区，成为联系两地人民文化和血缘亲情的重要载体。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）