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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
北京奥运塔、CBD等区域20日起将上演新春灯光秀******
兔年新春佳节临近，夜景灯光等将装点着大街小巷。 北京市朝阳区供图
中新网北京1月11日电 (记者杜燕)兔年新春佳节脚步临近，一串串大红灯笼、可爱的夜景灯光、漂亮的树挂灯饰、绚丽的渐变灯等将装点着大街小巷。1月20日起，北京奥运塔、大望京建筑组群、CBD区域以及同心桥、“炫彩望京”雕塑等将上演精彩的灯光秀。同时，科技AR秀将让市民拿着手机、不出家门也能欣赏精彩的“灯光秀”。
记者从北京市朝阳区了解到，该区将按照重大节日标准开启夜景照明，届时张灯结彩、喜庆祥和的氛围将陪伴市民一起迎接农历新年。同时，将推出新年灯光秀，以线上科技AR秀联动线下灯光秀，上演一场璀璨绝美的灯光秀。
线上科技AR秀+线下灯光秀
兔年新春，奥运塔、大望京建筑组群、CBD区域以及滕隆阁、华润时代、同心桥、通盈中心、“炫彩望京”雕塑将上演精彩的灯光秀。在灯光秀中，手提红灯笼的小兔子将成为主角，它身边是绽放着绚丽的“烟花”，一只金色的凤凰展翅腾空，为市民朋友带去吉祥如意。
除到现场欣赏灯光秀，今年春节期间，朝阳区还推出科技AR秀，市民拿着手机、不出家门也能欣赏精彩的“灯光秀”。AR秀以“朝阳元宇宙·光影展宏兔”为设计主题，通过奥运塔上京鼓鸣、幻境画卷大望京、时空之镜CBD、水行梦幻亮马河、凤舞滕隆兔报春等五个精彩场景。
14号线商业带沿线商圈火树银花
兔年新春佳节临近，夜景灯光等将装点着大街小巷。 北京市朝阳区供图
北京市朝阳区各大商业区将点“靓”迎新春。在三里屯，沿街树木将缠绕上漂亮的灯串，它们仿佛为树木穿上晚礼服，部分树木上的灯串可实现颜色渐变。蓝岛-芳草地商圈、亮马河风情水岸等区域布置灯笼灯饰、景观小品，电子屏播放电子烟花、电子年画等烘托节日氛围，
特别是14号线商业带沿线商圈，在地铁口到商圈最后一公里沿线范围内，行道树将“穿”上星星点点的装饰灯，枝丫上悬挂着洁白的大雪花，一派火树银花。
夜幕降临，热闹的商圈在夜景灯光的烘托下更显得红红火火。假日期间，14号线商业带沿线商圈夜景照明时间将延长至各大商场闭店。
6处景观小品红红火火
大街小巷流光溢彩
春节来临前，北京市朝阳区将结合新春主题新建6处景观小品装置。
其中，神路街的景观小品将体现剪纸艺术，利用灯笼等元素突出传统文化精神；朝阳公园是春节期间市民重要的游乐场所，公园南门景观小品将以大白兔形象突出兔年生肖特点；朝阳站的景观小品由红色的水晶数字“2023”和可爱的兔头形象为近景，金色的朝阳区标志性建筑和红色的折扇为中景，金色门框、红色的变形中国结“新春送福”形象为背景，红色“北京欢迎您”字样寓意朝阳站作为北京东大门欢迎客人的到来；武圣东路的景观小品将被装点上活泼可爱的装饰灯、芦苇灯等，为市民打造沉浸式的景观效果；朝阳门环岛的景观小品将延续古代粮仓背景，展示朝阳区的门户形象；杨闸环岛的景观小品展现朝阳区立足于高科技发展的远景，起此彼伏的光影更烘托了浓浓的春节氛围。
除了景观小品，朝阳区将打造5条夜景靓丽街，分别是建外大街、工体东路、朝外大街、神路街、工体北路。灯串缠树、常规挂件、兔年特色路灯等元素将扮靓街道。
兔年新春佳节临近，夜景灯光等将装点着大街小巷。 北京市朝阳区供图
此外，朝阳区将装饰天桥30座，其中重点装饰丰联广场附近的一座天桥，三里屯区域的3座天桥，三环路和四环路沿线各13座天桥。同时，朝阳区还将在背街小巷、社区、村庄、居民小区营造浓浓年味。
老物件再利用增添“新”年味
北京市朝阳区城管委相关负责人介绍，朝阳区春节景观布置将以中国红、金黄色为主色调，渲染浓浓的春节喜庆气氛。同时，点缀现代潮流的科技元素，蓝色、炫彩等效果则体现了朝阳区时尚感。
2023年是兔年，可爱的小兔子形象将被装饰在春节景观布置中。此外，充满着中国传统文化气息的红灯笼、剪纸、中国结、扇面、生肖、花灯、福字等以及元宇宙等科技元素也将被充分应用。
据介绍，春节景观布置以节能环保为主，充分“利旧”，也就是说将运用往年景观布置的灯笼灯饰、部件材料、景观小品等，通过变化布置点位、更换布置元素等方式，为节日景观布置增添“新”年味。同时，将运用传统文化和科技元素，打造国际范十足的节日氛围。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎）
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