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

作为汉人的穆涛******

　　穆涛，汉人也。

　　穆涛本籍河北廊坊，中岁移居今之西安汉之长安，是被贾平凹挖去，办一份《美文》杂志。汉字之好，叩其本义，神气活现，比如这个“挖”字：一个老农，盯住邻家一棵苗，看来看去，心想是个好苗，于是抄一柄小锄，连根带土挖了去，种到了自家院里。

　　从此穆涛办《美文》，搞“大散文”，文章风云，大就是美。很快，此人陕西话说得好了，陕西的人与物了然于心，一个河北人幽州人，不远千里来到长安，在陕西如鱼得水、泯然众人，端的好本事。

　　我与穆涛相交二十多年，早年间彼此都还不老，此人颇有些任诞疏狂，有五陵少年气、有乡间名士风。这些年来，穆涛发愤读书，日渐厚了、重了、望之俨然了，渐渐有了先生气象。穆涛读书与我不同，我是无事乱翻书，天上地下四面八方，而远远地看穆涛读书，看来看去看出了此人沉着有大志，人家走的是韩愈的路子。韩文公文起八代之衰，以道统为己任，“非三代两汉之书不敢观，非圣人之志不敢存”。穆涛呢，后一句估计他暂时不敢想，前一句他真是照着做，这些年所读皆是先秦两汉之书，所写也都是先秦两汉之事。

　　汉人穆涛，就是由此而来。汉人说的不是汉族人，说的是，穆涛此人给自己找一个位置，要做汉朝人、做一个汉代儒生。韩愈复古原道，要从文明的根源解决问题，越古越好，上追夏商周三代，最终不得不落实到两汉，因为，三代之学其实都是经过汉学整理定型，不经两汉便近不得三代。穆涛心气高傲，为自己找一处生命、知识、文章的根底，取法乎上，从河北跑到陕西，扎下根来，或许就是为了定位两汉。

　　两汉茫茫苍苍，雄浑朴茂，上总三代，下开万流。站在两汉的位置上，上看下看、左看右看，看山看水看人看岁月，看历史看文化看社会看人心，所见未必深微——汉家本来不以深微取胜，不是九曲十八弯、不是狮螺壳里做道场，大汉是长风万里，纵横天下。以汉为位置，好处就在大，观其大、取其大，于是有了这本《中国人的大局观》。

　　此书从三代说起，从时间和天象说起，一本书从头说到尾，就是站在汉学立场，谈中国文明与文化的天、地、人。所谓大局，说到底就是这个天地人的格局。三代肇造，汉代大成，绵延至今，千变万化，但华夏文明的大局仍是那个大局。所以，一个中国人，立起这个大局观，便是行于世间的安然坦然。（李敬泽）