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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

台媒：从去年12月31日到今年1月1日，大陆军机“史无前例”迫近******

　　【环球时报综合报道】解放军战机连日来频繁在台海周边空域活动，即使是跨年夜也没有停止维护国家领土主权。台媒称，从去年12月31日到今年1月1日一早，解放军军机“史无前例”迫近。

　　2日，大陆央视军事频道播出一段视频画面，称解放军空军某基地歼-20、歼-16等多型战机凌晨2时进行超视距空战训练。这引起了台湾媒体的高度关注。这几天，解放军战机持续在台海周边活动。据台湾联合新闻网2日报道，台“国防部”统计显示，2022年12月30日上午6时至12月31日上午6时，侦获解放军军机9架次、军舰3艘次，其中1架次BZK-007无人机、1架次运-8反潜机进入台湾“西南防空识别区”。2022年12月31日上午6时至2023年1月1日上午6时，侦获解放军军机24架次、军舰4艘次，其中越过所谓的“海峡中线”及其延伸线进入西南空域的军机有15架次。台“国防部”同时公布“中共解放军进入台海周边空域活动示意”显示，有歼-10战机、歼-16战机两批在台湾岛北部桃园、新竹外海空域穿越所谓的“海峡中线”。

　　台《联合报》2日称，台“国防部”以往公布图标规格比例显示，从未有解放军军机如此深入“海峡中线”东侧，疑迫近到桃竹外海24海里邻接区空域，另有一批歼-11战机在淡水河口外海空域穿越“中线”。此外，“海峡中线”南侧还有歼-10战机、BZK-005无人机、运-8反潜机与BZK-007无人机自“中线”南部延伸地带进入台西南空域。台湾北部临海三芝“天弓”导弹、“爱国者”导弹基地当天“红点”目标警讯大响，各自实施战备，台空军紧急调用在空战机实施拦截。

　　对于解放军如此深入，台军事学者揭仲称，解放军军机疑已穿越台空军在北部空域所划设的R9、R11其中一个禁航区。他说，台当局在海峡东侧划设4个训练用禁航区，是所谓“海峡中线”默契的重要支撑，如果解放军军机日后常态性穿越R9与R11两个离本岛距离最近的禁航区，恐将增加两岸军方擦枪走火的可能性。台空军前副司令张延廷称，解放军军机逐步深入“海峡中线”以东，在近台邻接区空域处进行训练。他说，台军北部包括台北、基隆、桃园、宜兰，有1000多万人口，但空防处于“有弹无机”，虽部署防空导弹，却没有战斗机可起降的机场；“幻影”战机从最接近“中枢”的新竹机场升空至少需要10分钟，面对7分钟就能到达新竹的解放军军机，恐来不及主动拦截。台军方学者舒孝煌称，解放军军机跨年经过的是台空防重要区域，也是接近台北圈的防卫要地。

　　2022年12月29日，署名“达米恩·西蒙斯”的独立防务分析师在推特上发文称，他制作了2022年内解放军空军在台空域总飞行数量与航迹图。从图中可见，密密麻麻的红色航迹图布满台西南空域、东部空域及所谓的“海峡中线”，其中以西南空域最多，部分航迹甚至延伸至东部空域。他提到，2022年8月解放军军机绕台占全年最大宗，超400架次。亲绿的《自由时报》2日称，台“国防部”公布去年解放军军机累计进入台空域268天，1733架次、27种机型。相比之下，2021年约960架次进入台“防空识别区”，2020年有380架次。2022年也是解放军首度派遣无人机绕台。台军事分析人士称，解放军利用绕台行动探查台湾防御系统，消耗逐渐老化的台空军。台“中央社”2日总结称，解放军近年一直秉持“毁三线”(“海峡中线”“领海线”和能源生命线)及“建三区”(封控区、禁飞禁航区、常态化战巡区)原则绕台。(张若)

　　(环球时报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）