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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
夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火******
(新春走基层)夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火
中新网兴安盟1月12日电 题：夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火
作者 张玮 曾令刚
春节的脚步一天天临近，夜幕降临，矗立在大街小巷的路灯、彩灯、花灯点缀着城市的夜空，传递着浓浓的年味儿，也照亮着人们回家的路。
在这灯光的背后，离不开一群“守夜人”，无论严寒酷暑，他们总在深夜里奔波前行，守护一城灯火，成为夜空中最亮的星。
傍晚6点钟，位于内蒙古东部地区的兴安盟突泉县早已进入黑夜，高空作业车启动，带上修好的照明器、检修路灯的工具和反光锥，吕东、汤守义从单位出发，进入夜间工作模式。
吕东、汤守义是突泉县市政综合保障中心路灯管理所的路灯维修师，已有30年路灯维修经历的汤守义一边登车，一边与刚参加工作3年的“新生”吕东调侃着，“小吕，咱俩这是老小搭配，干活儿不累啊。”
图为吕东乘坐高空作业车检修路灯。 曾令刚 摄“春节期间，随着用电量增加，造成路灯变压器不稳定，经常会有短路的路灯。”吕东告诉记者，他们要对街道沿线的照明设施进行全面检修维护，及时更换破损的灯泡和烧坏的镇流器、触发器，并对路灯相关配套电力设施进行检修，消除隐患，确保春节期间城区照明设施能够正常运转。
吕东说，由于维修工少，所以春节期间的工作量显得比平时多了很多，白天不能占用道路资源，他们只能夜间上工。
“今晚的第一个任务是有群众打电话说有一盏路灯出故障了，咱们过去看看什么情况。”吕东说。
前往检修点的路上，吕东回忆起3年前他刚上班的样子，“刚上班那会儿，整个城区的几百盏路灯，我们都要靠夜间巡逻去发现路灯故障。”
“现在引进了路灯云控系统，能够实时监测路灯运行的数据，哪里路灯出故障，我们很快就能知道，节省了很多巡逻时间。”吕东说，这套路灯云控系统，不仅能自动点亮、按需照明，还能准确定位故障路灯。
说话间，记者随吕东和汤守义抵达检修点，一盏路灯忽明忽暗。3年的维修经验已经能让吕东判断出这是照明器里面的驱动坏了。
“把坏了的照明器换下来就行了。”停车，戴安全帽，放置反光锥提醒后方来车，快速打开灯杆下的灯门，拔掉保险，吕东和汤守义动作麻利。
“这活儿简单，我上吧。”进行高空作业的是汤守义，66岁的他身手敏捷地跨上升降台。
灯杆高10米，随着高空作业车升降台不断上升，人在半空中不受控制地摇晃，汤守义却神情淡定，升降台晃动丝毫不影响他工作。
冬日夜里，当地气温常常跌破-30?℃，“冬天作业的时候，我们戴的手套都特别薄，因为灯具的螺丝比较小，薄手套方便操作。”汤守义一边工作一边笑着对记者说，已经习惯了，虽然冻手，但可以坚持。“灯亮了，大家就方便了。”
几分钟时间，汤守义麻利地换掉故障照明器，吕东在地面上将供电箱内的电闸合上，路灯恢复正常照明，他们接着赶往下一个检修点，“今晚可能又得忙到凌晨了。”
春节期间，为了保障城市照明，路灯维修工的工作时间更加不确定，“接到报修电话，可能随时都要加班抢修。”吕东说。
“过年那几天，每天晚上我们还会轮班值守，对各路段进行巡检，发现新的问题及时解决，对大问题记录在案，第二天及时进行维修，确保春节期间亮灯率达到98%以上。”汤守义如是告诉记者。
从20世纪90年代的汞灯、钠灯到如今的LED灯，从当年几十盏路灯到现在的5000多盏路灯，灯的类型和数量不断在变，而不变的是路灯维修师用坚守点亮城市的夜空。
对汤守义而言，他是社会发展、时代进步的见证者，无论是夜间作业、马路作业，还是高空作业，他早已习惯了这样的节奏。“作为城市的‘守夜人’，只要路灯一直亮着，这座城市便有了温度，我们的心中就像过节一般喜悦。”(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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