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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

“国会山骚乱”两周年　“美国民主”仍深陷泥潭******

　　新华社华盛顿1月6日电（记者颜亮　孙丁）在政治极化加剧阴影下，美国6日迎来“国会山骚乱”两周年纪念日。

　　当天上午，国会众议院成员在位于美国首都华盛顿的国会大厦外举行仪式，向两年前在这场暴力骚乱中受伤的约140名警察致敬，在场的几乎全部是民主党人，仅有一名共和党众议员参加仪式。

　　美国总统、民主党人拜登6日下午在白宫出席纪念“国会山骚乱”两周年活动，他呼吁继续警惕政治极端主义，提醒这样的事件“可能再次发生”，称美国面临“一个历史拐点”。

　　民主党人主导的众议院国会山骚乱调查委员会近期发布一份调查报告，详细解释针对美国前总统特朗普的指控以及4项刑事转介——妨碍官方程序、密谋欺诈联邦政府、串谋做虚假陈述以及煽动或协助叛乱。

　　众议院共和党人发布的“对冲”报告则指责民主党玩弄政治，忽视“国会山骚乱”背后的安保失败，称时任众议院议长、民主党人佩洛西难辞其咎。

　　特朗普一直称针对他的指控站不住脚、受政治驱使，并试图淡化“国会山骚乱”性质。6日，特朗普支持者和反对者在国会山上各自举行集会，一度发生激烈争吵。

　　美国新一届国会日前开幕后，众议院议长选举持续“难产”，引发“历史性”政治僵局，众议院陷入瘫痪。美国一家政治咨询公司主席布拉德·班农认为，“国会山骚乱”过去两年，美国民主依然深陷困境，众议院“一团糟”，再次表明美国政治机构衰落。

　　2020年11月，美国4年一度总统选举在政治极化、新冠疫情、反种族主义浪潮以及经济萎缩中举行，拜登获胜，但特朗普反复宣称存在大规模选举舞弊，拒绝承认败选。

　　2021年1月6日，上万名特朗普支持者在白宫外举行集会，其中一部分人当天下午游行至国会山，暴力突破安保，闯入国会大厦。参众两院认证2020年总统选举结果的联席会议被迫中断，主持会议的时任美国副总统迈克·彭斯同数百名议员们惊慌撤离或躲藏。彭斯在骚乱平息后说，这是美国国会大厦历史上“黑暗一天”。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）