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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
兔年“说文解字”：“卯兔”有哪些文化内涵？******
中新网北京1月20日电(记者 上官云)转眼间，农历兔年来了。按照生肖纪年的说法，十二生肖包括鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪，流传至今。
十二生肖的历史很悠久，据说在先秦时期已有相关记载。北京中外文化交流研究基地副主任孟德宏表示，兔子的生命力极强，我们的先民很早就将兔子当做瑞兽加以看待，《瑞应图》中记载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。
他在接受中新网记者专访时提到，结合十二地支，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
资料图：南京市工艺美术大师、非遗剪纸传承人陈耀在其工作室展示他创作的兔年剪纸作品，迎接新春佳节的到来。 中新社记者 泱波 摄“卯兔”的“卯”有啥含义？
关于十二生肖或者说“属相”的起源，有着不同说法。有观点认为，生肖文化起源于图腾文化；也有观点认为，十二生肖起源于动物崇拜。
在人们的口口相传中，也常常能听到“卯兔”的叫法。孟德宏认为，“卯”是十二地支之一。用“卯”来与“兔”相对应，说明古人认为二者之间存在着某种特定的联系。
“卯”的甲骨文字形，则很像是门被打开的样子，例如《说文解字》认为“卯”“象开门之形”，并指出“二月为天门”。在此基础上，段玉裁解释为“卯为春门，万物已出”。
同时，《说文解字》也将“卯”音训为“冒也。二月万物冒地而出”。段玉裁引用《律历志》进一步阐发说，“卯之为言茂也。言万物茂也”。
从文字学角度来看，“冒”有草木萌生之意，“茂”可以指草木繁盛，指的就是人间二月草长莺飞的美好时光。就四季而言，“卯”意味着春意浓浓；就一天而言，“卯”在时间上指早上五点到七点左右，代表着破晓的黎明。
资料图：市民在北京一花卉市场挑选年宵花，迎接中国农历兔年。 中新社记者 张宇 摄“综合起来看，‘卯’的甲骨文字型传递的就是开门纳福的寓意，万物从冬季的沉睡中复苏。”孟德宏说。
兔子是人们眼中的瑞兽
依据甲骨文来看，孟德宏认为，“兔”基本就是“兔子”的象形。《说文解字》如此解释“兔”，“兽名，像踞，后其尾形”。
长长的大耳朵，萌态十足，这是“兔子”给人们留下的印象之一。孟德宏说，兔子的生命力很强，很早就被先民们当做瑞兽加以看待。
“兔子的繁衍能力也很强，因为这些特点，它们在民俗文化中很受老百姓的喜爱。”他解释，在民俗传统中，先民们大多都有“生殖崇拜”，期待多子多孙、人丁兴旺。
据《瑞应图》载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。古时人们发现白兔以后，大多会敬献给朝廷，以显示国富民强。
此外，《三国演义》中吕布的坐骑就叫做“赤兔马”。孟德宏觉得，以“赤兔”命名骏马，很可能和兔子跑得快这个特点有关。
资料图：图为济南市民在家中张贴兔年福字。 赵晓 摄兔子善于奔跑，所以也有“静如处子动如脱兔”一说。汉字“逸”即从兔会意，表示的就是像兔子一样飞快地奔跑，这种奔跑的姿势优美、飘逸，能引起人们很好的审美体验。
所以，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
“兔”的文化内涵
在中国传统生肖文化中，兔子活泼机灵，是活力和幸福的象征。
比如，嫦娥奔月在中国是耳熟能详的民间传说，当人们想起广寒宫、桂花树时，往往也会想到可爱的玉兔。
孟德宏认为，憨态可掬的“兔儿爷”也是中国民间艺术的产物，其造型生动诙谐，深受儿童喜爱，寄寓着人们各种美好的愿景。
可爱的兔子为何能被选入十二生肖？孟德宏认为，除了传说和民间故事之外，也可能因为兔子与人们的生活密切相关。
他提到，大文学家韩愈写过一篇文章，叫做《毛颖传》，第一段讲“毛颖者，中山人也。其先佐禹治东方土，养万物有功，因封于卯地，死为十二神”，也佐证了上述说法。
日常生活中，与“兔”相关的成语典故也很多，常见的比如狡兔三窟、守株待兔等等。
资料图：《钱兔似锦》内画作品。 王天祥 摄玉兔呈祥与花好月圆
对中国人来说，包括兔子在内的十二生肖不只是简单的动物形象，更是刻在记忆深处的文化符号。
孟德宏说，《礼记》中对“兔”这个字有相关记载。此外，陆佃云，兔，吐也。明月之精，视月而生。故曰明视。所以人们很早之前就把月亮和兔子联系在一起了。
“而且大家常说花好月圆，春节、中秋等都是我们特别重视的节日，最盼望的就是团圆，兔子就成为月亮乃至团圆的一个代名词。”他说。
正所谓“玉兔呈祥”，在各式剪纸窗花、绘画作品中，经常会有兔子的身影出现，寄托着人们的美好心愿，也彰显着中华优秀传统文化。
“甲骨文中的‘兔’字就是象形字，很好地抓住了兔子外形最突出的特点。这就是咱们先民们造字时很了不起的地方，生动传神地传递出语义信息。”孟德宏由衷地感叹道。(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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